PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EJERCER LA DIRECCIÓN DE …

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PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EJERCER LA DIRECCIÓN DE UNA OBRA CON UN ENFOQUE EN BUENAS PRÁCTICAS

JORGE ANDRÉS GÓMEZ FRANCO

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIAS

PROGRAMA INGENIERÍA CIVIL NEIVA 2021

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PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EJERCER LA DIRECCIÓN DE UNA OBRA CON UN ENFOQUE EN BUENAS PRÁCTICAS

JORGE ANDRÉS GÓMEZ FRANCO

Informe Final de práctica social, empresarial y solidaria presentado como

requisito para optar al título de INGENIERO CIVIL

Asesor Ing. CAMILO ANDRADE CARREÑO

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIAS

PROGRAMA INGENIERÍA CIVIL NEIVA 2021

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NOTA DE ACEPTACIÓN

Presidente del Jurado

Jurado

Jurado

Neiva, Noviembre de 2021

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DEDICATORIA

A Dios, a mis familiares y amigos por su apoyo incondicional. Al personal docente de la UCC por impartirme sus conocimientos. A los autores de los documentos que constituyeron esta investigación. Y en especial, al ingeniero asesor del trabajo de investigación.

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CONTENIDO

Pág. INTRODUCCIÒN 9

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 10 2. JUSTIFICACIÓN 11

3. OBJETIVOS 12 3.1 OBJETIVO GENERAL 12 3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 12 4. MARCO DE REFERENCIA 13

4.1 MARCO TEÓRICO 13

4.1.1 Dirección de obra 13

4.1.2 Característica de la dirección de obra 13

4.1.3 Perfil del director de obra. 14

4.2 MARCO CONCEPTUAL 14

4.3 MARCO LEGAL 19

5. METODOLOGÍA 21 6. RESULTADOS 24

6.1 RESULTADO 1 24

6.2 RESULTADO 2 25

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6.3 RESULTADO 3 45

7. CONCLUSIONES 52 BIBLIOGRAFÍA 53

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LISTA DE TABLAS

Pág. Tabla 1. Documentos técnicos 19

Tabla 2. Procesos constructivos infraestructura vial 26

Tabla 3. Proceso constructivo de manejo de aguas. 29

Tabla 4. Proceso constructivo de obras de estabilización. 34

Tabla 5. Manual de buenas prácticas 46

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LISTA DE FIGURAS

Pág. Figura 1. Acciones de los procesos constructivos 11

Figura 2. Construcción de vías de bajo transito con pavimento rígido 18

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INTRODUCCIÒN

Dadas las condiciones por las que atravesamos actualmente, la crisis económica, social y sanitaria que ha traído consigo la emergencia del COVID-19, en todo el mundo, en Colombia y en especial para el Departamento del Huila, podemos evidenciar la importancia implícita que tienen los proyectos de infraestructura en los procesos de reactivación económica en el país; que pretende no solo una reactivación económica sino social y productiva para la economía y la población colombiana, ya que los proyectos de infraestructura vial generan aproximadamente unos 105.000 empleos y benefician a unas 23 millones de personas, dato tomado de (INVÍAS), adicional a esto, este mismo sector dinamiza otras industrias como lo son insumos, equipos y materiales de obra civil, incentivando el sector de servicios legales y financieros relacionados con la construcción y ejecución de proyectos de obra.

Por lo que se propone llevar a cabo una revisión de literatura sobre. Cómo optimizar los procesos constructivos en los proyectos de infraestructura vial. El desarrollo de esta búsqueda permitirá conocer de una forma descriptiva los procesos desarrollados en pavimentación rígida en vías urbanas, manejo de aguas y obras de estabilización dentro de los proyectos de infraestructura vial, para luego desarrollar un manual de buenas prácticas que permita llevar a cabo los proyectos de infraestructura vial en su totalidad, sin sobrecosto, ni contra tiempos.

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1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

De acuerdo con las características que tiene la economía colombiana y su estrecha relación con el sector productivo agropecuario, se hace necesario que las vías tanto las de primer orden como las de segundo (nacionales y departamentales), en especial las vías municipales o terciarias; sean funcionales, acordes a las capacidades y prioridades de los territorios que hacen parte de la estrategia de reactivación y diversificación económica del país. Los proyectos de infraestructura vial son uno de los pilares más fuertes para el desarrollo económico, social y productivo de un territorio, de acuerdo con (Infraestructura en Colombia 1993-2014), ahora bien, independientemente de los beneficios macroeconómicos que traen consigo su ejecución y pensando en la competitividad para el desarrollo del país; qué se pretende a partir de las problemáticas más recurrentes: el mal estado de las vías como una consecuencia del subdesarrollo de la economía colombiana, las distancias tan significativas que tienen los territorios productivos con los centros de desarrollo, transformación o portuarios, y sobre todo, de ese conjunto de malas prácticas en los procesos constructivos de pavimentación rígida en vías urbanas, manejo de agua y estabilización de obras que hacen que los proyectos de infraestructura vial incurran en sobrecostos o no se entreguen en los tiempos preestablecidos. Estas prácticas se asocian a la ausencia de un instrumento que permitan apropiar, guiar el proceso, controlar o hacer el seguimiento idóneo y oportuno, que cumpla con los estándares de calidad que exige la (Normatividad)1 colombiana. Ahora bien, desde los aspectos técnicos; los procesos metodológicos y constructivos, como también, el desarrollo de unas buenas prácticas, dan lugar a una problemática que requiere de ser analizada, para así elaborar un manual de buenas prácticas que permita dar respuesta a la interrogante de ¿cómo optimizar los procesos constructivos en los proyectos de infraestructura vial?.

1 https://www.invias.gov.co/index.php/archivo-y-documentos/normatividad

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2. JUSTIFICACIÓN

La intercomunicación entre los territorios, veredas, centros poblados y corregimientos es difícil debido a que las vías están en mal estado, intransitables o con alguna restricción en su movilidad debido a fenómenos ambientales o por lo general porque no hay mantenimientos frecuentes. Algunas de las vías tienen deterioro en la superficie de circulación para los vehículos o no han sido atendidas en sus puntos críticos. Hay situaciones que aportan al deterioro de las vías, como lo son en algunos casos los tratamientos inadecuados que se hicieron sin tener en cuenta unas buenas prácticas para el proceso constructivo indicado.

La Universidad Cooperativa de Colombia, como opción de grado para el programa de Ingeniería Civil en la sede de Neiva Huila, ofrece la posibilidad de desarrollar un seminario de profundización en “dirección e interventoría de obra”, por lo que se pretende a través de esta opción de grado, afianzar los conocimientos adquiridos en el programa de formación y profundizar sobre ¿cómo optimizar los procesos constructivos en los proyectos de infraestructura vial?, logrando así conocer de una forma descriptiva los procesos de pavimentación rígida en vías urbanas, manejo de aguas y obras de estabilización, con el propósito de generar un manual de buenas prácticas que permita llevar a cabo los proyectos de obra en infraestructura vial sin sobre costos ni contra tiempos. El resultado de este trabajo de investigación permitirá obtener un manual de buenas prácticas en los procesos constructivos de los proyectos de infraestructura vial teniendo en cuenta los aspectos técnicos, económicos y ambientales de la dirección de obra - temática estructural del seminario de profundización. Figura 1. Acciones de los procesos constructivos Fuente: Extraído de (DNP, 2017)

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3. OBJETIVOS 3.1 OBJETIVO GENERAL Proponer una metodología para optimizar los procesos constructivos en los proyectos de infraestructura vial. 3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Revisión de literatura sobre la optimizar los procesos constructivos en los proyectos de infraestructura vial.

Describir los procesos constructivos de pavimentación rígida en vías urbanas, manejo de aguas y obras de estabilización para los proyectos de infraestructura vial.

Generar un manual de buenas prácticas para los procesos constructivos de los proyectos de infraestructura vial.

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4. MARCO DE REFERENCIA 4.1 MARCO TEÓRICO A continuación, se describen las fuentes de consulta teórica de las que se puede disponer para dar respuesta al planteamiento del problema en referencia. Desde donde se fundamenta la investigación para darle forma a la optimizar los procesos constructivos en los proyectos de infraestructura vial. Partiendo desde la explicación del por qué es necesaria la dirección de obra, ya que, iniciada la ejecución material del proyecto, se hace necesario vincular a un profesional idóneo, que pueda interpretar y traer a la realidad, ese lenguaje técnico, estructural y simbólico de trazos, líneas, gráficos y números que se han establecido en los planos para una ejecución correcta del proyecto de obra. 4.1.1 Dirección de obra Es la función que el profesional desempeña a través de la interpretación fiel de la documentación técnica estructural del proyecto. 4.1.2 Característica de la dirección de obra

El cumplimiento de los objetivos trazados para cumplir con la obra.

La interpretación de la documentación técnica estructural del proyecto.

Resolver incidentes y problemas.

Responder a los riesgos de manera oportuna, eficaz y eficiente.

Optimizar el uso de los recursos disponibles.

Identificar, recuperar o concluir obras en riesgos o con posibles fallas.

Ajustar o corregir dificultades de la obra (condiciones, calidad, tiempos, costos y recursos).

Equilibrar o disminuir los riesgos evidenciados en la obra (a mayor duración de la obra aumentan los tiempos y costos).

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4.1.3 Perfil del director de obra.

Debe ser un profesional de la ingeniería civil o arquitectura, con una buena trayectoria en construcción de obras civiles.

Deberá tener una experiencia mínima determinada por la complejidad de la obra.

Deberá tener conocimientos sobre procesos constructivos de la obra.

Debe tener conocimiento de los: (Sistemas Integrados de Gestión): ISO-9001 (De gestión de calidad), ISO-14001 (De gestión medio ambiental) y OHSAS-18002 (De gestión de seguridad y salud de los trabajadores).

Debe ser de carácter, para defender bajo su conocimiento y experiencia los beneficios para la obra.

Debe tener conocimiento de los aspectos legales de la contratación pública y privada.

Debe conocer los alcances de los procesos de licitación y todos sus componentes.

4.2 MARCO CONCEPTUAL2 Las expresiones utilizadas en el presente documento con mayúscula inicial deben ser entendidas con el significado que a continuación se indica. Los términos definidos son utilizados en singular y en plural de acuerdo como lo requiera el contexto en el cual son utilizados. Otros términos utilizados con mayúscula inicial deben ser entendidos de acuerdo al contexto de los proyectos de construcción de obra civil o infraestructura. Los términos no definidos a continuación deben entenderse de acuerdo con su significado natural y obvio. Accesibilidad: Característica que permite en cualquier espacio o ambiente exterior o interior, el fácil desplazamiento de la población en general y el uso en forma confiable y segura de los servicios instalados en esos ambientes. Acera o andén. Parte de la vía dedicada al tránsito de peatones. Alcantarillas. Son estructuras de evacuación de agua de escorrentía.

2 Fundamentado en el glosario Invías

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Bahía. Zona de transición entre la calzada y andén, destinada al estacionamiento

provisional de vehículos. Berma. Parte exterior de la vía destinada al soporte lateral de la calzada y destinada ocasionalmente para el estacionamiento de vehículos en caso de emergencia. Bifurcación: División de una vía en ramales, uno de los cuales, cuando menos, se aparta de la dirección original. Bordillo o sardinel. Elemento de concreto, asfalto u otros materiales ubicados a

nivel superior de la calzada y que sirve para delimitarla. Buenas prácticas en la obra civil: Se deben entender como las acciones que tienen como finalidad el informar al sector y las personas involucradas en el mismo, sobre el buen uso de los materiales de construcción, sobre el buen desarrollo de los procesos que se ejecutan y los lineamientos básicos de la obra civil. Carretera. Vía diseñada para el tránsito de vehículos terrestres automotores. Carril. Parte de la calzada que puede acomodar una sola fila de vehículos de cuatro o más ruedas. Cebra. Demarcación de franja peatonal en forma de una sucesión de líneas sobre

la calzada paralelas a los carriles de tránsito vehicular, sirve para indicar la trayectoria que debe atravesar la vía. Cunetas. Son canales construidos a los costados de las vías, con el objetivo de

recoger las aguas de escorrentía. Canales colectores. Los canales colectores reciben agua por sus dos márgenes, se utilizan para corrientes naturales o artificiales. Control de aguas subterráneas. Acciones preventivas para el transporte interno

del agua subterránea. Canales de conducción. Son estructuras para recolectar las aguas catadas y redirigirlas a un cauce natural. Concreto Asfáltico: Es el material resultante de la mezcla de cemento asfaltico

convencional y/o modificado y agregados pétreos. Concreto Hidráulico: Es el material resultante de la mezcla de cemento portland, agua y agregados pétreos.

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Concreto Hidráulico Reforzado: Es el material resultante de la mezcla de

cemento portland, agua, agregados pétreos y/o aditivos y acero de refuerzo. Demarcación. Elemento que sirve para diferenciar un área de otra, bien sea mediante color, textura o cambio de material. Deprimido: Es la Infraestructura construida a un paso inferior de aquellas

infraestructuras que la rodean en un cruce de dos o más ejes de infraestructura de transporte a diferentes alturas para no interrumpir el flujo de tráfico cuando se cruzan entre sí. La composición de esos ejes de infraestructura de transporte no tiene que ser uniforme, sino que puede consistir en una mezcla de caminos, senderos, vías férreas, canales, o pistas de aeropuertos. Derecho de vía. Faja de terreno cuyo ancho es determinado por la autoridad que es necesario para la construcción, conservación, reconstrucción, ampliación, protección y en general, para el uso adecuado de una vía. Detenerse. Interrupción momentánea de la marcha de un vehículo con el motor andando y el conductor en su sitio. Dispositivos para la regulación del tránsito. Son los mecanismos físicos o

marcas especiales, que indican la forma correcta como deben circular los usuarios de las calles y carreteras. Los mensajes de los dispositivos para la regulación del tránsito se dan por medio de símbolos, elementos y leyendas de fácil y rápida interpretación. Dragado: Es la Acción de remover sedimentos o roca, bajo agua, de un lecho

marino o fluvial. Obra de ingeniería hidráulica. Procedimiento mecánico mediante el cual se remueve material del fondo o de la bancada de un sistema fluvial, en general de cualquier cuerpo de agua para disponerlo en un sitio donde presumiblemente el sedimento no volverá a su sitio de origen. Drenajes longitudinales. Son aquellos elementos que se desarrollan

aproximadamente paralela al eje horizontal de la vía. Drenajes transversales. Son aquellos elementos que transportan el agua de escorrentía a través del eje perpendicular de la vía. Drenajes horizontales. Consiste en una tubería perforada colocada a través del

suelo mediante una perforación profunda horizontal o ligeramente inclinada. Filtros. Obras de drenaje que se caracterizan por recolectar y conducir agua subterránea.

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Galerías de drenajes. Son túneles excavados profundamente para el drenaje de

agua. Infraestructura vial. Es el conjunto de elementos que permite el desplazamiento de vehículos en forma confortable y segura desde un punto a otro. Línea de borde. Demarcación sobre la calzada que indica el borde exterior del

pavimento. Línea de pare (Línea de detención). Marca de tránsito sobre la calzada ante la cual deben detenerse los vehículos. Marcas viales. Elemento señalizador colocado o pintado sobre el pavimento o en

elementos adyacentes al mismo, consistentes en líneas, dibujos, colores, palabras o símbolos; para indicar, advertir o guiar el tránsito. Manejo de aguas. Son las acciones realizadas por construir elementos que

reduzcan el impacto ocasionado por las aguas superficiales o subterráneas a las que son sometidas las estructuras a lo largo de su vida útil. Obras civiles. El conjunto de activos que prestan servicios para la satisfacción de

necesidades de una nación, asociadas con la generación y provisión de energía, transporte, comunicación y recreación. Productividad: se debe entender como la eficiencia de los recursos disponibles

dispuestos para el cumplimiento de la obra establecida, bajo los parámetros de calidad, tiempos, costos, seguridad y protección ambiental de acuerdo con (Leandro, A. G., Abarca, L., & Hasbum, I. (2018). Procesos constructivos. Deben ser entendidos como las acciones secuenciales que nos llevan a constituir de una forma determinada, correcta que busca la eficiencia y eficacia de la obra. Pavimentación rígida en vías urbanas. Se atribuye a el recubrimiento del suelo para que esté firme y plano, especialmente utilizado en las vías públicas. Pavimento rígido. Es el conformado por una losa de concreto sobre una base o

directamente sobre la subrasante. Transmite directamente los esfuerzos al suelo en una forma minimizada, es auto resistente, y la cantidad de concreto debe ser controlada. Pavimento flexible. Está compuesto por una mezcla de agregado grueso o fino (piedra machacada, grava y arena) con material bituminoso obtenido del asfalto o petróleo, y de los productos de la hulla. Esta mezcla es compacta, pero lo bastante plástica para absorber grandes golpes y soportar un elevado volumen de tránsito

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pesado. Hulla. (Productos Derivados de La Hulla). Coque: usado como

combustible en altos hornos de las acerías. Creosota: combinado de destilados del alquitrán de la hulla. ... Cresor o Cresol: metilfenol que se extrae del carbón de hulla usado como antiséptico y desinfectante. Proyecto. Es un esfuerzo que se lleva a cabo para crear un producto, servicio o resultado único, y tiene la característica de ser naturalmente temporal, es decir, que tiene un inicio y un final establecidos, y que el final se alcanza cuando se logran los objetivos del proyecto o cuando se termina porque sus objetivos no se cumplirán o no pueden ser cumplidos, o cuando ya no existe la necesidad que dio a su origen. Rampa. Ramal de intercambio con pendiente, destinado a empalmar una vía con

otra a niveles diferentes. Rasante. Línea longitudinal de una calzada que representa los niveles del centro de la superficie de rodadura a lo largo de la calzada. Retrorreflexión. Propiedad física en el cual un rayo de luz que incide sobre una

superficie retroreflectiva, es devuelto en la misma dirección al rayo de luz incidente. Separador. Espacio o dispositivo estrecho y ligeramente saliente, distinto de una

franja o línea pintada, situado longitudinalmente entre dos calzadas, para separar el tránsito de la misma o distinta dirección, dispuesto de tal forma que intimide o impida el paso de vehículos. Zanjas de coronación o contracunetas. Son utilizadas a medida lateral para captar agua de escurrimiento de los taludes y bermas en terraplenes.

Figura 2. Construcción de vías de bajo transito con pavimento rígido

Fuente: Extraído de (DNP, 2017)

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4.3 MARCO LEGAL3

Tabla 1. Documentos técnicos Documentos técnicos, manuales de especificaciones y normatividad vigente colombiana.

Año Documento Disposición

2017 Resolución 1528 Sistema de Administración de Puentes de Colombia SIPUCOL de la Red Vial Nacional, la Ficha Técnica de Información de SIPUCOL

2017 Resolución 04401 Guía de diseño de pavimentos con placa-huella, para el diseño y construcción de vías terciarias a cargo del instituto nacional de vías (“Invías”).

2017 Resolución 10099 Alternativas de pavimentación utilizando Asfalto Natural en vías con bajos volúmenes de tránsito, categoría NT1

2016 Manual Interventoría

2016 Manual Mantenimiento de Carreteras

2015 Manual Señalización

2015 Resolución 001885 Manual de señalización vial – Dispositivos uniformes para la regulación del tránsito en calles, carreteras y ciclo rutas de Colombia

2015 Resolución No. 108 del 26

de enero

Por la cual se actualiza el Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes y se adopta como “NORMA COLOMBIANA DE DISEÑO DE PUENTES CCP – 2014”

2014 Resolución 1376 Por la cual se actualiza las especificaciones generales de la construcción de carretera

2013 Resolución 001049 Manual de diseño de cimentaciones superficiales y profundas para carreteras

2011 Resolución 0024 Manual para drenajes de carreteras

2010 Resolución 2566 – 2567 Funciones y obligaciones de los gestores técnicos de proyectos, de contratos, ambientales, sociales, prediales, y administrativos

2009 Resolución 007106 Guía de manejo ambiental de proyectos de infraestructura

2009 Resolución 000803 Manual de diseño de pavimento de concreto para vías con bajos y medios volúmenes de transito

2009 Resolución 000744 Manual de diseño geométrico para carreteras

2009 Resolución 000743 Guía metodológica para diseño de obras de rehabilitación de pavimentos asfalticos de carreras

2007 Resolución 003482 Manual de diseño de pavimentación asfáltica en vías de bajos volúmenes de transito

Subbase estabilizada con

una mezcla asfáltica natural artículo 321p – 17

Mezcla asfáltica natural artículo 321p – 17

Base estabilizada con una

mezcla asfáltica natural artículo 341p – 17

Mezcla asfáltica natural artículo 341p – 17

3 Fundamentado en documentos técnicos – información institucional Invias

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Continuación tabla 1

Año Documento Disposición

Mezcla asfáltica natural

artículo 442p – 17 Mezcla asfáltica natural artículo 442p – 17

Guía de Diseño de

Pavimentos con Placa – huella

Pavimentos con Placa – Huella

Cartilla Gestión del Riesgo Procesos de sensibilización sobre la temática

Norma Colombiana de

Diseño de Puentes CCP14 Diseño de Puentes CCP14.

Manual de drenaje para

carreteras Documento guía

Especificaciones generales de construcción de

carreteras y normas de ensayo para materiales de

carreteras

Normas de ensayo para materiales de carreteras

Manual de diseño

geométrico Diseño geométrico

Guía metodológica para el diseño de obras de

rehabilitación de pavimentos asfálticos de

carreteras

Diseño de obras de rehabilitación de pavimentos asfálticos de carreteras

Manual de diseño de pavimentos asfálticos para vías con bajos volúmenes

de tránsito

Diseño de pavimentos asfálticos para vías con bajos volúmenes de tránsito

Manual de diseño de pavimentos de concreto

para vías con bajos, medios y altos volúmenes de

tránsito

Diseño de pavimentos de concreto para vías con bajos, medios y altos volúmenes de tránsito

Manual de diseño de

cimentaciones superficiales y profundas para carreteras

Cimentaciones superficiales y profundas para carreteras

Guía Manejo ambiental

Manual Inspección visual de estructuras de drenaje

Manual Inspección visual de pavimentos flexibles

Manual Inspección visual de pavimentos rígidos

Manual Inspección visual de puentes y pontones

Manual Inspección visual de obras de estabilización

Fuente: (Documentos Técnicos, Invías)

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5. METODOLOGÍA

El proceso metodológico de este trabajo de investigación está en marcado por tres acciones concretas: La búsqueda de información en fuentes secundaria sobre ¿cómo optimizar los procesos constructivos en los proyectos de infraestructura vial? A través de la búsqueda de información en fuentes secundarias como Scopus y Google Académico, se determina que los documentos objeto de análisis para este trabajo de investigación serán: El documento proyectos tipo – construcción de pavimento rígido en vías urbanas de bajo tránsito del Departamento Nacional de Planeación Subdirección Territorial y de Inversiones Públicas (DNP, 2017) El documento proyectos tipo – mejoramiento de las vías terciarias del Departamento Nacional de Planeación Subdirección Territorial y de Inversiones Públicas (Fernando et al., 2018) Algunos de los documentos técnicos4 para la inspección de obras del Instituto Nacional de Vías INVIAS.

Manual para la inspección visual de estructuras de drenaje

Manual para la inspección visual de pavimentos flexibles

Manual para la inspección visual de pavimentos rígidos

Manual para la inspección visual de puentes y pontones

Manual para la inspección visual de obras de estabilización El manual de buenas prácticas para incrementar la productividad en procesos de construcción de (Subdirección de apoyo técnico del Instituto Nacional de Vías adscrito al Ministerio de Transporte de Colombia., 2009) El manual de gestión socio-ambiental para obras en construcción de la Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia del Área Metropolitana del Valle de Aburrá.

4 (Documentos Técnicos, n.d.-b)

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Secretaría del Medio Ambiente de Medellín y Empresas Públicas de Medellín un documento de la (Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, 2009) Y la guía de manejo ambiental de proyectos de infraestructura subsector vial de la (Presidencia de la República de Colombia et al., 2011) Son los documentos recopilados que explican los procesos de interés para este trabajo de investigación y son el principal insumo para desarrollar el siguiente capítulo – resultados. Describir los procesos constructivos de pavimentación rígida en vías urbanas, manejo de aguas y obras de estabilización para los proyectos de infraestructura vial. Se describirán en el siguiente orden, uno a uno los procesos constructivos a los que hace referencia este trabajo de investigación, pavimentación, manejo de aguas y estabilización de obras. Generar un manual de buenas prácticas como una metodología para optimizar los procesos constructivos en los proyectos de infraestructura vial. Por último, y como producto final se constituirá un manual o protocolo de buenas prácticas para los procesos constructivos en referencia – ya mencionados como respuesta a la pregunta orientadora de este trabajo de investigación de ¿cómo optimizar los procesos constructivos en los proyectos de infraestructura vial? La estructura del manual tendrá las siguientes categorías que agruparán una a una las acciones que constituirán el desarrollo de un proyecto de infraestructura vial idóneo, eficiente, eficaz, dentro de los términos y costos establecidos para cada proyecto. Las categorías para las buenas prácticas se podrán calificar de acuerdo a: El proceso de planeación y diseño del proyecto. En las acciones administrativas de la obra. En la ejecución de la obra, su componente técnico y recurso humano. Y una categoría final con relación al entorno donde se desarrolle la obra.

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Figura 1. Categorías en las que se fundamentan las buenas prácticas

Fuente: autor

La metodología propuesta responder a la pregunta de investigación ¿cómo optimizar los procesos constructivos en los proyectos de infraestructura vial? a través de la identificación de unas buenas prácticas en la dirección de obra para los proyectos de infraestructura. Permitiendo, así como resultado de este proceso académico construir un manual práctico que permita que los proyectos de infraestructura vial se entreguen a tiempo y sin sobre costos.

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6. RESULTADOS

Los resultados del proyecto de investigación se presentan de acuerdo a los objetivos propuestos, partiendo desde los objetivos específicos para luego dar respuesta al objetivo general. 6.1 RESULTADO 1

Como resultado al desarrollo y cumplimiento del objetivo específico: Revisión de literatura o revisión bibliográfica; permitió identificar artículos, manuales, informes, trabajos de investigación y guías académicas de procesos metodológicos académicos publicados sobre el área de conocimiento y de interés para este proyecto de investigación – procesos constructivos en proyectos de infraestructura vial. El proceso de revisión de literatura fue la mejor estrategia para seleccionar de fuentes de información confiables como Google Académico y Scopus los documentos más pertinentes e idóneos para desarrollar la investigación. Documentos que se clasificaron por ser informes científicos de carácter empírico, teórico, crítico, analítico o metodológico sobre ¿cómo optimizar los procesos constructivos en los proyectos de infraestructura vial?, luego de este proceso de revisión documental se obtuvo un total de 35 documentos relacionados con la temática de investigación – procesos constructivos en los proyectos de infraestructura vial, a los cuales se les realizó un análisis o lectura rápida de su estructura (Abstract, metodología, resultados y conclusiones) con una dedicación aproxima de 2 horas diarias para el análisis y comprensión de los procesos constructivos allí descritos. Luego de esto, se seleccionaron 10 documentos definitivos que constituyen los resultados definitivos de la investigación. Los cuales fueron incluidos en el proceso metodológico, debido a que estos documentos seleccionados eran los que mejor explican los procesos constructivos que se desarrollan en los proyectos de infraestructura vial; y responder con claridad la pregunta de investigación - ¿cómo optimizar los procesos constructivos en los proyectos de infraestructura vial? Debido a esto como resultado se obtuvo, un proceso descriptivo, detallado, uno a uno que integra las acciones más relevantes - significativas que constituyen los procesos constructivos para la pavimentación rígida en vías urbanas, manejo de aguas y obras de estabilización de los proyectos de infraestructura vial. Siempre pensando en cómo a través de la descripción de los procesos constructivos identificar las buenas prácticas para la dirección de obra.

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6.2 RESULTADO 2

Como resultado al desarrollo y cumplimiento del objetivo específico: Describir los procesos constructivos de pavimentación rígida en vías urbanas, manejo de aguas y obras de estabilización para los proyectos de infraestructura vial. Se dará en el siguiente orden: concepto, que hace referencia a la descripción del proceso constructivo, seguidamente de unas acciones que lo que pretende es identificar las actividades más significativas que pueden llegar a determinar o definir unas buenas prácticas para la optimización de los procesos constructivos aquí denominados como: pavimentación rígida en vías urbanas, manejo de aguas y obras de estabilización. La descripción de los procesos constructivos contribuye a la identificación mas puntual de las actividades que contemplan el desarrollo de la obra de infraestructura vial permitiendo así poder seleccionar las acciones mas pertinentes al pretender optimizar los recursos disponibles para la ejecución de la obra. Las buenas prácticas se recopilan en un manual y se ponen al servicio de la comunidad interesada, del sector constructivo y la academia como una herramienta de consulta que permitirá conocer las actividades mas relevantes de los procesos constructivos, optimizar procesos, entregar las obras dentro de los tiempos establecidos, sin sobrecosto ni contra tiempo. Entregando una guía de acciones efectivas y eficaces para la dirección de una obra. Debido a que en gran medida la eficiencia y eficacia de un proyecto de obra está condicionado por la interpretación fiel de la documentación técnica estructural del proyecto y el desarrollo de unas buenas prácticas que permitan optimizar los recursos disponibles para la ejecución del proyecto bajo la responsabilidad del director de obra. Por lo que a continuación se describe el conjunto de frases consecutivas independientes o separadas por actividades necesarias para la materialización de un proyecto de infraestructura vial. Aunque cada proceso es propio para cada una de las obras que se puedan concebir, si existen algunos pasos comunes que siempre se deben realizar. Otro de los resultados que se pueden evidenciar debido a este proyecto de investigación son algunas de las etapas más comunes y aceptadas en los procesos constructivos, en este caso abordaremos la pavimentación rígida en vías urbanas, manejo de aguas y obras de estabilización para los proyectos de infraestructura vial.

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Tabla 2. Procesos constructivos infraestructura vial

Concepto Descripción del proceso constructivo

Actividades preliminares

Dentro de estas actividades se encuentran aquellas necesarias para empezar la ejecución de la obra, tales como: localización y replanteo,

cerramiento, demolición de obras existentes (si se requieren), conformación de la calzada existente, entre otros.

Localización y replanteo

Para el caso de obras de pavimentos, se refiere a la localización planimetría y altimétrica, con sus respectivas referencias y puntos de

control topográficos, de toda la zona que será intervenida con el proyecto de pavimentación, que servirá de soporte para la ejecución de

las obras.

Esta actividad se debe realizar antes de iniciar las demoliciones y excavaciones, y comprende actividades tales como: Ubicación inicial y

referenciación, en planta y perfil, de los inmuebles; así como la ubicación y referenciación, en planta y perfil de todo el terreno a

intervenir.

Cerramiento y señalización

Corresponde a la actividad para aislar el lugar de los trabajos de las zonas aledañas, mediante cerramientos provisionales, el cual se

sugiere se realice con una altura mínima de 2,1 metros.

Se proveerán accesos para el tránsito de vehículos y peatones, provistos de los elementos que garanticen el aislamiento y seguridad

durante las obras. En caso de bloquear accesos a predios o garajes se deberá considerar los espacios para accesos temporales o a través de concertación con la comunidad determinar sitios de estacionamientos

temporales.

Se sugiere que el cerramiento de la obra se realice con tela verde y madera; en el caso de que la tela verde no se consiga en el sitio de la

obra, se podrá reemplazar por otro material sin modificar el precio unitario pactado.

Demolición y remoción

En caso de ser requerido, este trabajo consiste en la demolición total o parcial de estructuras o edificaciones existentes en las zonas que

indiquen los documentos del proyecto, y la remoción, cargue, transporte, descargue y disposición final de los materiales provenientes

de la demolición.

Así mismo, esta actividad también incluye el retiro, cambio, restauración o protección de las instalaciones de los servicios públicos y privados que se vean afectados por las obras del proyecto, así como el manejo, desmontaje, traslado y el almacenamiento de estructuras

existentes; la remoción de cercas de alambre, de especies vegetales y otros obstáculos.

Además de ejecutarlas de acuerdo con las normas vigentes de seguridad, se deberán realizar todas las acciones preventivas necesarias para evitar accidentes de las personas que tengan

incidencia directa con la obra.

Excavación y retiro

Se refiere a la nivelación y remoción de materiales varios que son necesarios para la construcción de las obras de construcción del pavimento y que son realizadas de acuerdo con lo indicado en los

planos constructivos.

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Excavación y retiro

Se escarificarán en el espesor y hasta la cota determinada en el diseño y se retirarán, transportarán, depositarán y conformarán en los sitios

destinados para disposición de sobrantes o desechos. Normalmente, el equipo requerido para la conformación de la calzada incluye elementos para la explotación de materiales, equipos para el cargue, transporte, extensión, mezcla, humedecimiento y compactación del material, así

como herramientas menores.

Se debe tener especial cuidado con las redes de acueducto, alcantarillado, energía, gas, entre otras.

Construcción pavimento rígido

Está compuesta por las actividades necesarias para la construcción del pavimento rígido y comprende conformación de la calzada existente, extendida y compactación de material seleccionado, instalación y/o construcción de sardineles y construcción de la placa de concreto

hidráulico con sus respectivas juntas.

Se utiliza mayormente cuando se tiene poco tráfico o tráfico liviano, tráfico rodado, debido a que absorbe mejor el esfuerzo que ejercen las

ruedas de los vehículos contra el hormigón.

Construcción pavimento flexible

La estructura del pavimento flexible está compuesta por una capa superficial que es la capa asfáltica o capa de rodadura, seguida por la

base y la sub base consecutivamente, lo cual en complemento se encuentra apoyado sobre la subrasante o terreno natural a donde llega

una parte de la carga vehicular.

El uso de pavimentos flexibles se realiza fundamentalmente en zonas de abundante tráfico como pueden ser vías, aceras o

estacionamientos. La construcción de pavimentos flexibles se realiza a base de varias capas de material. Cada una de las capas recibe cargas

por encima de la capa.

Conformación de la calzada existente

Es necesario verificar la calidad de los materiales que van a servir como fundación de las obras a proyectar. Específicamente se debe

determinar el CBR y el módulo de reacción del material o capa que va a funcionar como subrasante para usar como determinación de la

calidad de la misma.

Para subrasantes con CBR menores que 2, siempre y cuando el diseñador lo considere conveniente, se requieren tratamientos especiales como la sustitución de los materiales inadecuados

(remoción parcial o total del material inaceptable) o la modificación de sus características con base en mejoramientos mecánicos que doten a la subrasante de mejores características mecánicas. (Artículo INV-230-

13).

La capa que vaya a ser considerada como subrasante deberá ser objeto de una

conformación previa para uniformizar la superficie que recibirá la capa de relleno granular. Esta conformación se logra con un procedimiento de escarificado, extensión, conformación y compactación simple. En caso de encontrar espacios de pérdida de espesor, se podrá utilizar material de la misma conformación o si no se cuenta con él se podrá utilizar un relleno de características similares para obtener el faltante.

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Extendida y compactación de material

seleccionado

Se refiere a la selección, transporte, disposición, conformación y compactación mecánica, de los Materiales establecidos en el diseño como base granular para la realización del relleno, de acuerdo a los

planos de topografía y al diseño del pavimento.

Los agregados para la construcción del relleno deberán satisfacer los requisitos de calidad indicadas para bases granulares en las normas del Instituto Nacional de Vías mediante sus especificaciones técnicas

establecidas en el Artículo INV 330-13.

El material de relleno no se descargará hasta que se compruebe que la superficie sobre la cual se va a apoyar tenga las cotas indicadas en los

planos.

La extensión, mezcla y conformación del material y se dispondrá en un cordón de sección uniforme, donde será verificada su homogeneidad.

En caso de que sea necesario humedecer o airear el material para lograr la humedad de compactación, el Constructor empleará el equipo

adecuado y aprobado, de manera que no perjudique la capa subyacente y deje una humedad uniforme en el material.

Una vez que el material tenga la humedad apropiada y esté

conformado debidamente, se compactará con el equipo aprobado hasta lograr la densidad especificada. Aquellas zonas que, por su

reducida extensión, su pendiente o su proximidad a obras de arte no permitan la utilización del equipo que normalmente se utiliza, se

compactarán por los medios adecuados para el caso, en forma tal que las densidades que se alcancen, no sean inferiores a las obtenidas en

el resto de la capa.

Construcción de placa en concreto hidráulico

Este trabajo consiste en la elaboración, transporte, colocación y vibrado de una mezcla de concreto hidráulico como estructura de un

pavimento; la ejecución de juntas, el acabado, el curado y demás actividades necesarias para la correcta construcción del pavimento, de

acuerdo con los alineamientos, cotas, secciones y espesores indicados en los planos del proyecto.

Una vez nivelada, compactada y curada la base granular se procede a

ubicar las formaletas en tramos de varias placas en forma lineal nivelándolas con la estación topográfica, luego se instalan las parrillas con las dovelas de transferencia de carga en las juntas transversales,

posteriormente se procede a mezclar concreto según diseño de mezcla, se humedece la base para

evitar pérdida de humedad de la mezcla y se deposita la mezcla de concreto (teniendo en cuenta el diseño de mezcla), distribuyéndolo en

toda el área de cada placa uniformemente, se inyecta el vibrador neumático y se pasa la regla vibratoria para liberar las burbujas de aire

y dar nivelación inicial a mezcla con las formaletas, luego se alisa la superficie del concreto con la llana metálica.

Posteriormente, se procede a realizar el micro-texturizado con el cepillo cuando se pierda el brillo de las placas lo que indica el punto de dureza

ideal para el cepillado, y se aplica el antisol para el curado de las placas, luego se deben cortar las placas en las juntas transversales a

1/3 del espesor de la placa seis

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u ocho horas después de fundida cada placa. Se procede a tomar muestras de concreto con vigas para el control de calidad del mismo y

luego se deben quitar las formaletas 12 horas después, y aplicar el sello de juntas y dar en servicio a los 28 días del curado.

El concreto hidráulico que se utilice para el pavimento rígido deberá

cumplir con lo establecido en el artículo 500, “Pavimento de Concreto Hidráulico”, de las Especificaciones del INVIAS, particularmente en lo

que se refiere a cemento, agua, agregado fino, agregado grueso, reactividad, aditivos y acero.

Instalación y/o construcción de bordillo

Consiste en la construcción de bordillos de concreto con piezas prefabricadas o vaciados in situ, en los sitios y con las dimensiones,

alineamientos y cotas indicada en los planos. Si el bordillo es construido in situ, la elaboración del concreto hidráulico se debe

realizar conforme lo especificado en el Artículo 630 “Concreto Estructural” de las especificaciones técnicas del INVIAS. Adicionalmente, se sugiere que el Concreto tenga una resistencia

mínima de 21 Mpa a 28 días.

Para su construcción se utilizará formaletas de madera cepillada o metálica en forma lineal nivelándolas con la estación topográfica.

Se instala la armadura en acero de ½” longitudinalmente y

transversalmente flejes de ¼” cada 25 cm, luego se procede a mezclar concreto según diseño de mezcla, se humedece la base para evitar

perdida de humedad de la mezcla y se deposita la mezcla de concreto distribuyéndolo en toda la longitud uniformemente y se pasa el vibrador

con que se vibra el concreto para liberar las burbujas de aire y dar nivelación inicial a mezcla con las formaletas.

Por otra parte, si los bordillos son piezas prefabricadas deberán cumplir con la norma NTC 4109 “Prefabricados de concreto. Bordillos, cunetas,

topellantas”

Fuente: extraído de (DNP, 2017)

Tabla 3. Proceso constructivo de manejo de aguas.


Criterios a tener en cuenta

• Eficacia. • Seguridad de los usuarios (peatones, bicicletas, vehículos de mantenimiento, vehículos autorizados, entre otros.). • Facilidad constructiva. • Durabilidad. • Mantenimiento necesario y su frecuencia. • Satisfacción desde el punto de vista constructivo. • Minimización del impacto.

Drenaje transversal

Los criterios a considerar para este tipo de obras: Planta. Las obras de drenaje transversal se dispondrán, a ser posible, en dirección coincidente con el cauce natural. Perfil. En la medida de lo posible, se tratará de ajustar el perfil de la obra de drenaje transversal al perfil del lecho del cauce.

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Drenaje transversal

Sección. Se procurará respetar las dimensiones del cauce natural y no provocar fuertes estrechamientos, recurriendo para ello a un sobredimensionamiento. Es de aclarar que para la intervención de causes hídricos naturales se debe contar con la previa autorización de la autoridad competente, las Entidades Ambientales que correspondan de acuerdo a la magnitud del proyecto de obra. Este proceso constructivo dispone de dos opciones para su construcción: mediante pequeños puentes y pasarelas (losa sobre estribos) o mediante obras prefabricadas (caños de diferentes materiales y marcos de hormigón prefabricado)

Badenes

Factores que se deben tomar en cuenta para el diseño y localización de un badén: • Niveles mínimos y máximos de agua para el diseño. • Condiciones de la cimentación. • Geometría de la sección transversal del cauce. • Potencial de socavación. • Protección aguas abajo de la estructura contra la socavación. • Estabilidad del cauce y de las márgenes. • Materiales de construcción disponibles. El badén por lo general tendrá un espesor de 20 cm e irá armado con mallazo en cuantía a determinar según las cargas de uso, siendo lo habitual 20x20 Ø6 y, para mayores cargas, 15x15 Ø8 Estas obras pueden ofrecer una alternativa satisfactoria al uso de tubos y puentes para el cruce de arroyos en caminos de bajo volumen de tránsito, siempre que el uso de la vía y las condiciones de flujo del arroyo sean las adecuadas. Pisas laterales del badén. Estarán compuestas de bloques de hormigón de 40 x 40 cm (fusiformes en sentido contrario a la circulación del agua) y separados entre ellos otros 40 cm. La altura de los mismos vendrá dada por la altura de la lámina de agua, con un resguardo de 1.5 de su altura.

Drenes longitudinales

El drenaje transversal se debe colocar en el fondo del terraplén; la entrada se protegerá con una embocadura y/o arqueta de captación, de hormigón o mampostería, y la zona de descarga se debe proteger contra la socavación. Los cruces de caminos sobre drenajes naturales serán, en la medida de lo posible, perpendiculares a la dirección del drenaje, a fin de disminuir la longitud del área afectada. Cunetas. En las secciones transversales en desmonte, en terraplén y, en algunos casos, a media ladera, lo más adecuado será la colocación de cunetas a uno o ambos lados del camino, intentando minimizar sus dimensiones con el fin de mover el menor volumen de tierra durante su construcción.

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Drenes longitudinales

Las cunetas recogerán el agua procedente de la propia plataforma y de los taludes, canalizándola hasta los puntos de desagüe, bajo el camino (cauces naturales y caños). Las cunetas de secciones triangulares son más fáciles de construir y tienen menor tendencia a la sedimentación; sin embargo, su conservación es más costosa debido a la dificultad en la limpieza de la zona baja y, si no están revestidas, sus taludes se erosionan con facilidad para caudales altos. La sección de las cunetas será triangular, siempre con una pendiente longitudinal mínima del 1% para que el agua circule por la misma, lo que deberá preverse en el perfil longitudinal del camino. Las pendientes mayores del 10% pueden causar erosiones en la misma, debiéndose calcular en cada caso la velocidad del agua. Cunetas revestidas. En el caso de revestimientos con mampostería: • La piedra utilizada será canto rodado o piedra de morro. • El espesor de la cama de mortero, de dosificación 1:3, será al menos 10 cm. • La separación entre piedras será de 3 cm a 5 cm. En el caso de revestimientos con hormigón: • La resistencia mínima a compresión del hormigón será Fck = 13,7 MPa (140 Kg/cm2). • El espesor mínimo del revestimiento será de 10 cm. • Se dispondrán juntas ranuradas cada 6 m para el control de las grietas durante el fraguado del hormigón y juntas de expansión cada 30 m, debidamente impermeabilizadas. Cunetas dren. Este tipo de drenaje longitudinal se utilizará en tramos en los que no se aconseje, por cualquier circunstancia, la cuenta abierta o en los casos, como en antiguos túneles ferroviarios, en los que ya existe una cuneta o canaleta longitudinal que recoge las aguas de la plataforma. Este tipo de cuneta permite reutilizar un sistema de drenaje ya existente y dar uso a toda la anchura del camino recubriendo la cuneta. El diámetro del tubo dren se determinará en función de las dimensiones de la cuneta existente y del caudal a desaguar, con un diámetro no inferior a 20 cm, y se colocará sobre una cama de arena de río de espesor 0,1 veces el diámetro del tubo. El relleno envolvente del tubo será de material filtrante con un recubrimiento mínimo de 0,1 veces el diámetro del tubo; todo el relleno de material filtrante irá envuelto por un geotextil anticontaminante. Por último, se añadirá una capa final de árido compactada al 95 % del PN. Para el caso particular de túneles, se pueden emplear otros sistemas longitudinales tales como canales prefabricados, abiertos o con tapa.

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Obras de desagüe. Se utilizan habitualmente obras de paso bajo el camino. Estos drenes, tal y como se ha comentado con anterioridad, están formados por tubos de sección circular y diferentes materiales (hormigón en masa, hormigón armado, materiales plásticos). El tubo de drenaje transversal se debe colocar en el fondo del relleno, debiéndose proteger la entrada con una embocadura y/o arqueta de captación; por otro lado, también será necesaria la protección de la zona de descarga contra la socavación. Se recomienda utilizar tubos de diámetro mínimo entre 30 cm y 45 cm, en función de la sección. En zonas con taludes de corte inestables y con problemas de desmoronamientos, es recomendable la instalación de tubos de 60 cm de diámetro (o mayores) que eviten el aterramiento de los mismos. La pendiente del tubo de drenaje transversal para desaguar cunetas debe ser mayor que el gradiente de la cuneta (más inclinada que ésta) o, al menos, del 2%, y enviajada entre 0 y 30 grados perpendicular al camino; esta inclinación adicional ayuda a evitar que el tubo se obstruya con los arrastres. Los tubos deberán desaguar al pie del terraplén a nivel del terreno natural, al menos, a una distancia de 0,5 metros hacia fuera del pie del talud del terraplén. La boca de salida del tubo se protegerá con mampostería o escollera y no se verterá sobre terraplenes desprotegidos, en taludes inestables o directamente en los arroyos

Drenaje de la plataforma o Drenajes superficiales

Los factores que condicionan la aparición de sedimentos por escorrentía y deterioran el afirmado de los caminos son debidos a la intensidad de la precipitación, la pendiente del camino y la erosionabilidad del mismo. El drenaje de la plataforma se determinará en función de la sección transversal: bombeo a dos aguas (pendientes transversales entre 1% y 3%) o la simple inclinación a uno de los lados (pendiente transversal del 1% al 3%, generalmente el 2%) para permitir el escurrimiento del agua. Los drenajes superficiales interceptan la corriente de agua longitudinal o descendente, disminuyendo al mínimo la erosión superficial en la plataforma del camino. La colocación de este tipo de drenajes únicamente es posible en perfiles transversales de desmonte o a media ladera. Se pueden distinguir tres tipos de drenajes superficiales: los vados ondulantes, los caballones desviadores y los boxes culvert o alcantarillas abiertas. Vados ondulantes. Los vados ondulantes deben tener las dimensiones adecuadas para el tránsito de vehículos de mantenimiento (normalmente, de 15 a 60 metros de longitud), aunque el uso prioritario sea peatonal o para ciclovías.

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Drenaje de la plataforma o Drenajes superficiales

Las pendientes longitudinales variarán entre el 2% y el 12% y el punto de descarga se protegerá con escollera de piedra como si fuera una obra de paso. Los vados formarán un ángulo de entre cero y 25 grados con la perpendicular al camino, con una pendiente transversal hacia fuera del 3-5%. En el caso de que exista una cuneta desagüe sobre el vado, se revestirá toda su superficie con, al menos, 15 cm de hormigón armado o mampostería para evitar la aparición de regueros; en caso contrario, se revestirá, al menos, una anchura de 2 m a cada lado de la línea de desagüe. A la salida de las aguas se colocará una protección de escollera. Caballones desviadores. Los caballones desviadores, o zanjas transversales de drenaje superficial, se dispondrán formando un ángulo de entre cero y 25 grados con la perpendicular del camino, además se les dotará de una pendiente transversal, como en el caso anterior, de entre 3 y 5%, y una profundidad de 0,3 a 0,6 metros. Los caballones desviadores se colocarán más cercanos entre sí que los vados. Como en el caso anterior, la separación entre zanjas transversales se calcula en función de la pendiente longitudinal del camino y el tipo de suelo. Box culvert. Se dispondrán en un ángulo entre 30º y 45º respecto al eje transversal del camino y con un gradiente del 2-4% a favor de pendiente, favoreciendo así el autolavado del canal. Las dimensiones recomendadas para este tipo de obra de sección rectangular son 7-10 cm de anchura y 10-20 cm de profundidad. Embocaduras y arquetas de recogida. La colocación se completará con la instalación de arquetas de recogida, en el caso de desagüe de drenaje longitudinal, o embocaduras, para cruce de pequeños cursos de agua. Lo habitual es que se evite la fabricación de hormigón en obra por motivos económicos y ambientales, y que ambas sean de hormigón prefabricado, reduciendo su impacto visual mediante el enmascaramiento con materiales de la zona (piedra o mampostería).

Control de la erosión

Disminución de la velocidad en cunetas. Con el fin de evitar, en la medida de lo posible, el revestimiento de cunetas, se diseñarán sistemas que disminuyan la pendiente longitudinal, lo que reducirá la velocidad del agua y, por tanto, su capacidad de erosionar. Para ello, se dispondrán en la cuneta diques de piedra en seco o tomada con mortero, hormigón, material vegetal con postes de madera, entre otros. En el diseño de la obra se preverá un vertedero para evacuar los caudales medios y mantener el flujo en la cuneta.

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Protección en obras de drenaje

Las altas velocidades del flujo en las cunetas con frecuencia producen erosión, socavación o formación de barranqueras. La socavación puede erosionar la base de las obras de desagüe y producir el fallo de estas estructuras. A la salida de las obras de drenaje, se dispondrán protecciones con la doble finalidad de disipar energía y evitar la erosión. Lo más habitual será la colocación de un encachado de piedra. La escollera o manto de piedra se colocará en una capa con un espesor de al menos, 1,5 veces el diámetro de la roca de mayor tamaño especificado, situándose en la zona de mayor espesor en la base de la escollera y, todo ello, sobre una capa de filtro de geotextil o de grava.

Fuente: extraído de (Drenaje)

Tabla 4. Proceso constructivo de obras de estabilización.


Estabilidad de taludes

Las obras de contención empleadas en la estabilización de taludes, es necesario precisar un marco conceptual de los factores que intervienen en los procesos de inestabilidad. Estos factores pueden clasificarse inicialmente como internos y externos; dentro de los internos se encuentran aquellas características que definen la susceptibilidad de la ladera y dentro de los externos, aquellos elementos relacionados con los agentes detonantes. Tomado de Rodríguez, 2006.

Señales del Movimiento García (1996) sugiere

considerar las evidencias de deslizamiento

Grietas de tracción en carreteras o en los taludes. Permiten la infiltración de agua y por consiguiente favorecen la reducción de la resistencia a lo largo del plano de falla debido a la generación de presiones de poros adicionales. Indican que la ladera o el talud se encuentran en las primeras etapas de su movimiento. Hundimiento de subrasante. Desplazamientos verticales de la calzada pueden indicar movimientos de reptación de la ladera o el desarrollo de un proceso de inestabilidad en el talud inferior. Sin embargo, estos movimientos pueden estar asociados con el asentamiento del relleno alrededor de la obra. Detritos en la vía. Los detritos pueden generarse directamente en el sitio de desintegración de la roca, o ser transportados y depositados en otros sitios por las corrientes de agua. Estos detritos pueden ser un antecedente a una caída masiva de rocas o de un deslizamiento. Abultamiento sobre o bajo la carretera. Muchos deslizamientos de masas de suelo pueden presentar un abultamiento hacia la pata del talud, en el que la masa deslizada se ha acumulado..

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Señales del Movimiento García (1996) sugiere

considerar las evidencias de deslizamiento

Cambios de forma. Desviaciones en árboles, líneas eléctricas, postes de teléfono y cercados tensionados o inclinados son indicadores de movimientos del terreno. Deformación de estructuras adyacentes. Se refiere a la afectación de estructuras como puentes, edificaciones o muros de contención. En puentes deberá prestarse atención especial a inclinaciones de los estribos o asentamientos de las losas de aproximación, debido a que pueden estar relacionadas con movimientos de flujo plástico (reptamiento o creep). Drenaje deficiente de agua superficial. Incluye aquellas situaciones en las que se ha favorecido el estancamiento de aguas, conformando fuentes de infiltración. Dentro de éstas se encuentran las alcantarillas bloqueadas, el agrietamiento de cunetas o las descargas de flujos hacia zonas desprotegidas de los taludes Drenaje deficiente de agua subsuperficial. Se refiere a la presencia de nacimientos en o hacia la pata de los taludes, cambios de color en el suelo, indicando cambios en el contenido de humedad, zonas de terreno blando, tipo y crecimiento de la vegetación como evidencia de flujo subsuperficial Erosión. Encierra los problemas de socavación ocasionados por defectos en las entregas de las estructuras de drenaje en la pata de los terraplenes o taludes de corte. En el caso de identificar alguna evidencia de inestabilidad, es pertinente apropiar alguna metodología de clasificación de deslizamientos. En términos generales, estas clasificaciones consideran factores tales como las propiedades del material no movilizado, atributos geomórficos, geometría del deslizamiento, tipo de movimiento, clima, humedad, velocidad del movimiento y mecanismo de disparo

Tipos de movimiento Varnes (1978) dividió los tipos

de movimientos de falla en taludes en los siguientes grupos:

Caídas. En este tipo de movimiento una masa rocosa de cualquier tamaño se desprende de un talud empinado o un acantilado, a lo largo de una superficie sobre la cual ocurre muy poco o ningún desplazamiento, descendiendo principalmente a través del aire por caída libre, a saltos, rodando, entre otros. Volcamientos. Consiste en la rotación hacia adelante de una unidad o varias, con respecto a un punto en su parte inferior, por acción de la gravedad y de fuerzas ejercidas por unidades adyacentes o por fluidos en las grietas.

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de movimientos de falla en taludes en los siguientes grupos

Deslizamiento. Este movimiento consiste en deformación por corte y desplazamientos, a lo largo de una o varias superficies que son visibles o pueden inferirse razonablemente. Este grupo se divide en deslizamientos rotacionales y traslacionales. Movimientos rotacionales o hundimientos. Son deslizamientos de masas de suelo, a lo largo de una superficie cóncava bien definida. El movimiento es en esencia de rotación alrededor de un eje paralelo al talud, y es por lo general profundo en suelos cohesivos relativamente homogéneos de gran espesor, como en coluviones, capas arcillosas gruesas, rellenos, terraplenes y botaderos, aunque pueden ser superficiales en los mantos de suelo residual. Deslizamientos trasnacionales: Consiste en el movimiento de cualquier tipo de material a lo largo de superficies casi planas, conformadas por discontinuidades de cualquier tipo, ya sea estratificación, diaclasamiento, perfil de meteorización, o cualquier cambio en las propiedades mecánicas o en la continuidad del material. Es más común en taludes en roca, o en perfiles de meteorización. Flujos. De acuerdo con Varnes (1978), un flujo es un movimiento espacialmente continuo, en el que la distribución de velocidades dentro de la masa se asemeja a la de un líquido viscoso; el límite inferior de la masa desplazada puede ser una superficie a lo largo de la cual tiene lugar un movimiento diferencial considerable o una zona alterada de gran espesor. A continuación, se describen los principales tipos de flujos. Movimientos lentos o flujo plástico: Se manifiestan como un desplazamiento muy lento de la parte superficial del terreno, aún en taludes con pendiente moderada y con cobertura vegetal. El movimiento llega a evidenciarse por la deformación del terreno, la formación de pliegues en las formaciones rocosas o de arrugas y escalones en las masas de suelo, la inclinación de árboles, la separación del suelo en contacto con grandes rocas, la migración de éstas, el corrimiento de líneas férreas y carreteras, el tensionamiento de cercas y raíces de árboles. Flujos de detritos y flujos de tierra: Se forman en suelos o materiales provenientes de meteorización de las rocas, que pierden su estabilidad estructural por efecto del agua, originando desplazamientos con formas alargadas, lobuladas en su extremo inferior, también se pueden desarrollar a partir del cuerpo de otros tipos de deslizamiento, conformando movimientos complejos. Flujos de lodo: Se forman cuando una masa de detritos pierde resistencia por acción del agua hasta tener una consistencia blanda y

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de movimientos de falla en taludes en los siguientes grupos

fluida, generándose movimientos rápidos, dependiendo de la intensidad y duración de las lluvias y de la pendiente del terreno. El movimiento de los flujos de lodo es debido por completo a la gravedad y su velocidad depende en alto grado de la pendiente del terreno sobre el cual se mueven y de la viscosidad del lodo, con influencia de las dimensiones y la rugosidad del canal. Movimientos complejos. Es posible que ocurra una combinación de los tipos básicos de movimiento. De acuerdo con García, (1996), en Colombia son comunes el hundimiento-flujo de tierras y la caída de rocas-avalancha de detritos. Los primeros se presentan casi siempre en deslizamientos rotacionales que adquieren una componente traslacional, en los cuales la masa se deforma y disgrega bastante por el corrimiento. El segundo tipo se presenta cuando lajas o bloques de roca se desprenden de laderas muy empinadas; estos bloques se desintegran al caer, arrastrando a su paso material alterado y vegetación, evolucionando en avalanchas debido a su alta energía cinética y a la pendiente del terreno.

Particularidades de la inspección de pavimentos

En el desarrollo de cualquier obra lineal, los taludes representan un elemento fundamental para la selección tanto del alineamiento como de las estructuras complementarias necesarias para mantener la estabilidad del conjunto. En el caso de las carreteras, los taludes afectan el comportamiento de la estructura del pavimento, ya sea por las condiciones de los esfuerzos que impone a la subrasante, y más en particular, por las características del flujo de agua que influyen durante la operación de la carretera.

Tendido del talud

Empleado para reparar deslizamientos pequeños que por lo general abarcan los materiales más meteorizados. También se emplea en excavaciones de cortes nuevos, con un carácter preventivo, o como correctivo de deslizamientos incipientes. Sin embargo, puede resultar inconveniente si no se acompañan de las medidas de protección pertinentes para proteger los materiales que quedan expuestos

Construcción de bermas de suelo y roca en la pata del talud

Se utilizan para proporcionar contrapeso en la pata del talud fallado. Son efectivos en la corrección de fallas rotacionales profundas para reparar pequeños deslizamientos en los que la pata esté sobre empinada. En el caso de emplearse bermas, deberá revisarse tanto la estabilidad general como la estabilidad de cada uno de los taludes entre las bermas. Una de las principales ventajas de las bermas intermedias, es la reducción en volumen y velocidad de la escorrentía sobre la cara del talud y, por consiguiente, la reducción en erosión e infiltración. Las bermas amplias pueden atrapar rocas desprendidas de partes más altas, reduciendo el daño en las estructuras construidas en el pie del talud; sin embargo, pueden ocasionar una mayor infiltración cuándo no se adelantan las actividades de mantenimiento de los drenajes y de la protección superficial.

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Construcción de trincheras estabilizantes

Este tipo de obras mejoran las condiciones de estabilidad del terreno y frecuentemente son un buen complemento a los taludes tendidos y las bermas. Después de excavar el material inestable, se abren zanjas, las paredes y el fondo se cubren con geotextil, se rellena la trinchera y se coloca nuevamente geotextil en la parte superior antes de colocar el suelo del talud. Las trincheras deben extenderse sobre toda la longitud de falla y deben ser llevadas hasta la roca o terreno firme por debajo de la zona inestable. Como relleno debe emplearse roca no degradable, la cual debe compactarse en espesores máximos de 0.6 m y no debe contener más del 5% de material que pasa tamiz 200, en caso que se emplee como capa drenante.

Terraceo

Se aplica a taludes empinados en los que el tendido resulte complicado, ayudando a controlar la erosión y a retener detritos provenientes de pequeños deslizamientos. El talud debe reconformarse de manera que el agua de escorrentía sea recolectada y conducida fuera del área potencialmente inestable. Funciones: • Prevenir problemas de estabilidad y corregir deslizamientos. • Minimiza la carga o el peso sobre la ladera. Disminuye la longitud y el grado de la pendiente disminuyendo el poder erosivo de escorrentía. Aplicaciones: • Deslizamientos rotacionales en rocas y suelos. • Retención de deslizamientos pequeños de detritos. • Control de la erosión por flujo superficial en laderas (erosión laminar).

Estructuras de contención

Las estructuras de contención se utilizan para corregir fallas de taludes en obras lineales, incrementando las fuerzas resistentes. También se utilizan en la pata de la masa deslizada en el caso de pequeñas masas en movimiento; debe dotárseles de un buen drenaje (filtros gradados, tubería colectora, lloraderos) y cimentarlos donde no haya posibilidad de remoción del suelo de fundación. Según García (1996), las funciones de las estructuras de contención son las siguientes: • Controlar deslizamientos de pequeñas dimensiones en la dirección del movimiento. • Controlar deslizamientos en la pata de taludes empinados. • Disminuir la extensión de la falla en grandes masas. • Soporte inicial en taludes tendidos o de rellenos para bermas. • Limitar el derecho de vía o los sitios de préstamo de materiales. La inspección de estructuras de contención, de manera general, incluye la observación de: Señales de movimiento en el talud, según lo expuesto. Estabilidad al volcamiento, deslizamiento, capacidad portante y general. Condición de flujo de agua en el muro, ya sea a través de lloraderos o desagües de filtros; de manera que el caudal de salida sea consecuente con las condiciones de humedad del talud.

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Diques en tierra o roca

Son estructuras que soportan las presiones de tierra por medio de su propio peso (alrededor de la mitad o la cuarta parte de la masa deslizada). Según García (1996), se pueden conformar contrapesos con taludes de inclinaciones cercanas a 1:1 si se utiliza un relleno de roca no degradable, sin finos y se proporciona un sistema de intercepción del agua para evitar su ingreso al contrapeso. Los taludes de contrapeso formados por tierra o suelo (mezcla de suelo y roca) no pueden ser superiores al 2H: 1V y la cantidad de finos en la mezcla debe limitarse a un máximo del 20%. Si el material llenante del talud fallado contiene suelos de grano fino, se debe colocar un agregado filtrante o un filtro de geotextil antes de colocar el contrapeso de suelo o roca. Función. Proveer soporte a una masa de suelo o roca, que ha sido cortada o para ser rellenada. Estas estructuras pueden cumplir funciones como la de retención de suelo y roca, sistema de soporte a excavaciones. Aplicaciones. • Retención de masas de tierra. • Soporte a excavaciones. • En la corrección de deslizamientos rotacionales en suelos y rocas de poca altura (<4 metros) por causas como la litología débil, en suelos como arcillas, y suelos residuales.

Muros de gaviones

Consiste en unidades de forma paralelepípeda en malla de alambre galvanizado, que se llena con fragmentos de roca dura. Los gaviones deben comportarse como estructuras flexibles para soportar grandes deformaciones sin perder su capacidad estructural o sus funciones de revestimiento. Los factores que influyen en la flexibilidad de estas estructuras son: • Geometría y dimensiones de la malla. • Propiedades mecánicas del alambre. • Tamaño y forma de las piedras de relleno. • Número de tirantes y diafragmas. • Dimensiones del gavión. Según García (1996), los muros en gaviones son efectivos en situaciones donde es importante el control de erosión, y deben considerarse como parte de los diseños de bermas y taludes tendidos adyacentes a ríos y corrientes. Los principales componentes de un muro de gaviones. Materiales. A continuación, se enuncian las principales características de los elementos que conforman los gaviones (Alambre, mallas y material de relleno), de acuerdo con lo sugerido por la SCG (2000). Alambre: Acero dulce recocido, galvanizado en caliente con zinc puro y exento de escamas, grietas, corrosión u otros defectos. Debido a que el zinc es resistente a la corrosión ante aguas con pH entre 6 y 12.5,

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Muros de gaviones

en aquellos casos en los que las obras estén en contacto con aguas negras o aguas ácidas, puede contemplarse un revestimiento adicional de asfalto o P.V.C. De igual forma, pueden considerarse recubrimientos en concreto en aquellas zonas del gavión expuestas a aguas negras u otro agente contaminante, y particularmente cuando se requiere protección contra la abrasión producida por corrientes de agua. Los alambres utilizados en el cosido de los gaviones, los tirantes inferiores y las uniones entre unidades, deben ser del mismo diámetro y calidad que el alambre de la malla. El alambre utilizado en las aristas o bordes del gavión debe tener un diámetro mayor, se recomienda que éste sea un calibre inmediatamente superior al del alambre empleado para la malla. Mallas: Para la construcción de las canastas de gaviones se emplean los siguientes tipos de malla: • Malla hexagonal de triple torsión. • Malla hexagonal de doble torsión. • Malla de eslabonado simple. • Malla electrosoldada. Material de relleno: La dimensión de cada fragmento de roca debe estar entre 0.1 y 0.3 m, se recomienda evitar la utilización de fragmentos de lutita, arcillolita o pizarra, a menos que éstos cumplan con los siguientes requisitos de durabilidad y resistencia: Índice de desleimiento – durabilidad mayor o igual al 90%, desgaste en la máquina de los Ángeles menor al 50% y la resistencia a la carga puntual debe ser mayor a 10 veces el nivel de esfuerzos al que va a estar sometida la estructura de gaviones. El relleno debe efectuarse de manera que los fragmentos más pequeños queden en la parte central del gavión, y los fragmentos más grandes queden dispuestos en contacto con la canasta. Para reducir la deformación del gavión, deben colocarse tirantes horizontales en los tercios medios de la altura en los gaviones de cuerpo y en la mitad de los gaviones de base; estos tirantes deben estar espaciados cada 0.5 m en sentido horizontal procurando alternar la posición de las hiladas. Muros de gravedad en concreto. Son masas relativamente grandes de concreto o concreto con piedra, las cuales trabajan como estructuras rígidas. Actúan como estructuras de peso o gravedad, pero no se recomienda su uso en alturas superiores a 6 m, debido al aumento de costos y a la generación de esfuerzos de flexión que no pueden ser resistidos por el concreto simple; generando roturas a flexión en la parte inferior del muro o dentro del cimiento5.

5 SUÁREZ D, J. Deslizamientos y estabilidad de taludes en zonas tropicales. Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga. Colombia. 1998.

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Muros de gaviones

Los muros de concreto en todos los casos, deben tener un sistema de drenaje para eliminar la posibilidad de presiones de agua. Se deben construir juntas de contracción o expansión a distancias en ningún caso superiores a 20 m. Si los materiales utilizados presentan altas dilataciones por cambio de temperatura, las juntas deben colocarse cada 8 m. Muros de Concreto Ciclópeo: Son una mezcla de concreto con cantos o bloques de roca dura. Generalmente, se utilizan mezclas de 60% de concreto y 40% de volumen de piedra. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que a mayor cantidad de piedra existe mayor posibilidad de agrietamiento del muro por presencia de zonas de debilidad estructural interna. El diseño de un muro de concreto ciclópeo es muy similar al de los muros de concreto simple rígidos y masivos, en ocasiones se le colocan refuerzos de varilla de acero para mejorar su resistencia interna Muros de encofrado o de cribas. Es una estructura apropiada para reparar pequeños deslizamientos (menos de 6 m de altura) y para prevenir la socavación de la pata de los taludes. Está formada por la unión de un número de celdas juntas y llenas con suelo o roca para obtener resistencia y peso como un muro de retención de gravedad, tiene la ventaja de permitir asentamientos diferenciales importantes. El relleno debe estar compuesto por materiales granulares (menores de 0.3 m), por esta razón, el espacio entre largueros se limita a un máximo de 0.25 m. Adicionalmente, el relleno debe ser permeable y resistente a los agentes atmosféricos.

Muros de tierra reforzada

El muro o talud se reconstruye alternando las capas de suelo y las de material de refuerzo; este refuerzo está dado por capas de bandas metálicas o geosintéticos que sostienen elementos prefabricados que constituyen la cara de la estructura. El sistema más popular de muros de tierra reforzada es el refuerzo de terraplenes con geotextiles6, en el cual el mecanismo de transmisión de esfuerzos es predominantemente de fricción. Un problema importante de los geotextiles es su deterioro con la luz ultravioleta del sol y por esto se requiere que este material permanezca cubierto, con concreto emulsión asfáltica o suelo con vegetación. Material de relleno: Debe ser un material capaz de desarrollar fricción, no debe contener materiales orgánicos o perecederos tales como vegetación o residuos indeseados. Cuando se utiliza piedra triturada debe verificarse que el refuerzo no sea fracturado por los bordes angulosos del triturado.

6 SUÁREZ D, J. Deslizamientos y estabilidad de taludes en zonas tropicales. Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga. Colombia. 1998. http://albatros.uis.edu.co/~pagina/profesores/planta/jsuarez/publicaciones/librotaludes

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El material debe compactarse a una densidad tal que garantice la estabilidad del relleno en cuanto a resistencia y compresibilidad, comúnmente se exigen densidades superiores al 95% de la densidad máxima Proctor modificado. El proceso de compactación debe realizarse teniendo cuidado de no romper o deteriorar los elementos de refuerzo. Cuando se emplee refuerzo metálico, el pH del relleno debe ser superior a seis para impedir la corrosión acelerada del acero. Mallas de refuerzo: Mallas largas, anchas y delgadas de acero galvanizado, fibra de vidrio, entre otros, con alta resistencia a la tensión y una superficie rugosa. Pared exterior del muro: Elementos prefabricados de concreto reforzado en láminas de acero, o geotextiles recubiertos con concreto lanzado o protecciones vegetales. Conectores: El material utilizado para conectar las paredes del muro con los anclajes y las paredes debe ser de material electrolíticamente compatible para evitar la corrosión. Muros de concreto reforzado7. Una estructura de concreto reforzado resiste los movimientos debidos a la presión de la tierra sobre el muro. El muro a su vez se apoya en una cimentación por fuera de la masa inestable. Muros empotrados o en voladizo: construidos en forma de L o T invertida, compuestos por una placa monolítica semivertical o inclinada con otra placa en la base. Muros con contrafuertes: son aquellos en los que la placa vertical está soportada por contrafuertes monolíticos que le dan rigidez y ayudan a transmitir la carga a la placa de cimentación. Muros con estribos: adicionalmente a la placa vertical, la placa de cimentación, los contrafuertes, tienen una placa superior sub-horizontal que aumentan la rigidez y capacidad para soportar momentos. Muros anclados. Los anclajes de tierra son elementos estructurales que se introducen en la masa de suelo o roca y actúan restringiendo el movimiento del muro de contención. Los componentes principales de un muro anclado son8: • Falla de talud: El muro se desplaza completamente dentro de la cuña movilizada, cuyas dimensiones superan la profundidad de anclaje y de cimentación • Falla de fondo: Se identifican desplazamientos de la base del muro y del suelo por delante de éste, sin que la cuña generada supere la profundidad de anclaje

7 SUÁREZ D, J. Deslizamientos y estabilidad de taludes en zonas tropicales. Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga. Colombia. 1998. http://albatros.uis.edu.co/~pagina/profesores/planta/jsuarez/publicaciones/librotaludes/ 8 GARCÍA LÓPEZ, Manuel. Manual de estabilidad de taludes. Instituto Nacional de Vías. 1996.

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• Falla por volcamiento: El bloque movilizado supera la profundidad de anclaje y la geometría de la cuña de falla favorece el volteo de la estructura. • Punzonamiento: las fuerzas verticales ejercidas por el muro superan la capacidad portante de suelo de fundación, produciéndose un desplazamiento vertical. • Falla de anclaje: La capacidad de carga de los anclajes no es suficiente ante las fuerzas ejercidas, permitiendo el movimiento del muro. • Falla de muro: Ocurre debido a una deficiencia estructural generalizada del muro, el cual se deforma por encima de límites admisibles, debido a las presiones ejercidas por el terreno.

Anclajes en suelo y roca

Se refiere a anclajes o tensores, pre-esforzados o no, que se emplean solos o en conjunto con estructuras de contención como las citadas anteriormente. Entre los puntos que deben considerarse en este caso, se cuentan el de permitir alguna tolerancia por excesos temporales de presión de poros y la correspondiente consolidación bajo las losas, pantallas o paredes ancladas y las pérdidas de tensión de anclaje. Anclajes en roca. Se emplea en el control de deslizamientos en roca. Para fijar losas de espesor moderado, se pueden utilizar anclajes pasivos tales como pernos de roca inyectados en toda su longitud. Otra aplicación consiste en asegurar grandes bloques en taludes de suelos residuales o en coluviales densos que se pueden amarrar con varillas, cables o cadenas aseguradas a pernos o anclajes. Pantallas ancladas. Son muros de concreto vaciado directamente sobre la cara del talud, con formaleta frontal, o construidos con elementos prefabricados. Obtienen su capacidad de contención de una serie de cables o barras pre o postensadas colocadas en perforaciones realizadas previamente y ancladas a terreno firme detrás de la superficie de falla por medio de inyecciones de mortero. De García (1996) se extraen algunos factores de diseño y construcción que deben ser considerados durante la inspección; estos son: • El área transversal mínima del elemento a tracción debe ser una barra única o un conjunto de alambres, debe ser de más de 2,25 cm² para anclajes provisionales y 3,0 m² en permanentes. • La protección contra corrosión es esencial en anclajes permanentes • Drenajes eficientes Suelo empernado o sistema de clavetaje. Consiste en reforzar el suelo en el sitio con la intrusión de barras o perfiles de acero hincados o barrenados e inyectados con lechada de cemento o mortero en toda su longitud. Uno de sus extremos se conecta a un recubrimiento estructural del talud formado generalmente con malla de refuerzo y concreto lanzado. Clavos o pernos: Consisten en barras de acero estructural ordinario (típicamente No. 8), cuya separación es entre 1,0 m y 1,5 m con el propósito de lograr un refuerzo uniforme.

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Anclajes en suelo y roca

Pantalla protectora: Consiste en un acabado para proteger la superficie del terreno de los agentes erosivos, generalmente conformado por una losa de concreto proyectado, reforzado con una malla de acero electrosoldado. Cabezal: En este tipo de obras, la transferencia de fuerzas entre terreno y refuerzo se produce principalmente por adherencia sobre la barra de refuerzo, por lo que los cabezales no generan fuerzas concentradas significativas que ameriten el chequeo de la losa por punzonamiento. Pilotes y caissons. Deslizamientos poco profundos pueden estabilizarse con un sistema de contención con pilotes hincados en forma continua o poco espaciados. Los pilotes deben empotrarse en suelo firme y competente para evitar su arrancamiento o inclinación. Es común la utilización de estructuras de concreto armado, uniendo las cabezas de los pilotes para mejorar su rigidez y comportamiento en general.

Revestimientos de taludes

La protección con elementos estructurales como bloques de concreto o piedra pegada con mortero puede emplearse cuando el material que conforma el talud no es apropiado para el crecimiento de la vegetación, cuando ésta no puede garantizar la estabilidad a largo plazo o cuando el talud es susceptible de sufrir caídas de roca y deslizamiento de detritos. En este tipo de obras debe evitarse la generación de presiones hidrostáticas detrás del revestimiento, esto se logra mediante el uso de geotextiles o capas de material granular entre el terreno natural y el revestimiento. Adicionalmente, estas obras deben complementarse con desagües en la base del talud. Con vegetación. Se emplea vegetación que puede fijarse con geomallas mientras germina o enraíza. También pueden colocarse cespedones de pasto asegurados al talud con estacas de madera. Flexibles. Se utilizan para evitar la caída de roca, están formados por mallas metálicas ancladas al talud con pernos para roca o con varillas insertadas en las discontinuidades. En algunos casos se emplean para controlar (no evitar) la caída de bloques, extendiendo la malla a lo largo del talud y dejando los amarres muy espaciados, con el propósito que la malla atrape los bloques desprendidos y reduzca su energía. Rígidos livianos. Consisten en la colocación de mallas metálicas y aplicación de concreto lanzado. El talud debe ser alisado, uniformizado o escalonado para mejorar el anclaje de la malla. Rígidos pesados. Incluye los entramados de concreto prefabricados o fundidos en sitio, los bloques de concreto y las pantallas de concreto.

Estructuras de retención de rocas

Este tipo de obras buscan reducir la amenaza generada por la ocurrencia de eventos de caída de rocas controlando la distancia y la dirección de la trayectoria de caída. Además de las obras ya descritas en el numeral anterior, a continuación, se enumeran otros tipos de estructuras de retención Escudos contra caídas de rocas. Son estructuras fuertes de concreto reforzado, concreto pre-esforzados o metálicas que cubren un tramo

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Estructuras de retención de rocas

de carretera para protección contra la caída de roca, absorbiendo el impacto de los bloques desprendidos y cambiando la trayectoria de su movimiento. Encima de los escudos se acostumbra colocar una capa de arena de 0.9 m de espesor para amortiguar los impactos. Cunetas, bermas y trincheras de intercepción. Se construyen para recoger los bloques caídos y evitar que lleguen a la carretera. Cercados y redes de contención en malla de alambre. Se colocan entre el espaldón de la carretera y el tope del talud. En general, se diseñan para detener bloques de hasta 0.6 m de diámetro. Muros de contención. Se utilizan para evitar el ingreso de los bloques desprendidos a la carretera y para su almacenamiento. Se construyen en concreto reforzado, gaviones, rieles y travesaños metálicos, postes y cables, vigas de perfil en I, y en maderos y postes

Fuente: extraído de (INVÍAS, 2006).

6.3 RESULTADO 3 Como resultado al desarrollo y cumplimiento del objetivo específico: Generar un manual de buenas prácticas para los procesos constructivos de los proyectos de infraestructura vial, se ha constituido un instrumento útil para el desarrollo de los procesos metodológicos y constructivos de los proyectos de infraestructura vial, teniendo en cuenta algunos aspectos técnicos, económicos y ambientales de la dirección de obra - temática estructural del seminario de profundización como opción de grado. Documento que orienta al desarrollo de acciones preventivas en los ámbitos técnicos estructurales, laborales y de soporte para la capacitación permanente a trabajadores vinculados a los proyectos de infraestructura vial. Además, es una guía práctica para la prevención, protección y promoción de la salud y la seguridad en el trabajo. Adicional a esto el documento permite optimizar los procesos constructivos en los proyectos de infraestructura vial reduciendo las posibles afectaciones sobre la eficiencia, eficacia, calidad de la obra, tiempos de entrega y sobrecostos. De acuerdo con la investigación se considera que la estructura del manual será por categorías: actividades que agruparán una a una las acciones denominadas como buenas prácticas que permiten que se desarrolle un proyecto de infraestructura vial idóneo, eficiente, eficaz, con calidad, dentro de los términos y costos establecidos por el Ente Contratante. Las categorías para las buenas prácticas estarán clasificadas de acuerdo al siguiente orden:

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El proceso de planeación y diseño del proyecto: Podemos afirmar que la planificación del proyecto es la ordenación sistemática de las tareas para lograr el objetivo, donde se expone lo que se necesita hacer y cómo debe llevarse a cabo.

En las acciones administrativas de la obra: es realizar el control económico de la obra o grupo de obras a las que está asignado. Para ello, ha de realizar un seguimiento estricto y exhaustivo de los ingresos y de todos los costes que la obra genere9

En la ejecución de la obra, su componente técnico y recurso humano. A través de una metodología de revisión documental, se abordan los temas de direccionamiento, planificación, calidad, participación y trabajo en equipo de los (RRHH) Recursos Humanos como aspectos determinantes en el éxito organizacional10

Y una categoría final con relación al entorno donde se desarrolle la obra. Tabla 5. Manual de buenas prácticas Para procesos constructivos en proyectos de infraestructura vial

Categorías Buenas prácticas propias de la actividad

El proceso de planeación y diseño del proyecto

Definir una estructura organizativa. Planear y distribuir por etapas la construcción. Verificar las condiciones del suelo. Verificar la documentación técnica y normativa para que no interfieran entre sí. Definir las acciones constructivas de acuerdo a la magnitud - dimensión de la obra. Hacer diagnósticos que permitan generar planes de mantenimiento preventivo y correctivo a equipos, herramientas y maquinaria. Distribuir los sitios complementarios, depósitos - almacenamientos, movimiento de maquinaria y sitios de concurrencia del personal. Seleccionar procesos constructivos que simplifiquen la ejecución de la obra y cumplan con los parámetros de seguridad y protección ambiental y laboral. Crear matrices que permitan visualizar y mitigar riesgos.

9Solís & Resumen, 2004 10 Gestión de calidad y la competitividad organizacional

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El proceso de planeación y diseño del proyecto

Estandarizar los procesos que se desarrollen al interior de la obra. Coordinar entre los líderes del proyecto las acciones que permitan llevar a cabo y con éxito la obra.. Implementar metodologías de trabajo colaborativo Diseñar estrategias para optimizar los recursos disponibles (humanos, técnicos, económicos y ambientales) Diseñar listas de verificación y cumplimiento de actividades o metas propuestas. Diseñar estrategias de capacitación de acuerdo a la complejidad de la obra. Crear material documental o grafico explicativo de los detalles constructivos, cómo realizar las labores o del diseño de la obra para que se apropie a nivel operativo. Realizar una revisión de la documentación existente antes de iniciar las actividades de la obra. Planificar y asignar los recursos necesarios para la ejecución de cada proceso. Utilizar programas de gestión y control de documentos – gestión de archivos. Generar un modelo de análisis de dificultades, riesgos y problemas. Definir rubros para el mantenimiento de vías de acceso e irrigación. Planificar turnos, entradas, salidas y entrega de materiales

En las acciones administrativas de la obra

Implementar herramientas de medición de indicadores de avance y cumplimiento. Considerar la posibilidad de trabajos nocturnos y proveer las condiciones adecuadas para que se cumpla con el requerimiento en calidad. Utilizar herramientas que permitan visualizar y mitigar riesgos. Definir estructuras o modelos de informes y presentación de documentos. Proporcionar los servicios y espacios de primera necesidad, ejemplo de ello agua potable, comedor, espacios donde los trabajadores puedan guardar sus pertenencias, espacios para los tiempos de descanso, espacios de primeros auxilios, botiquín, baños, entre otros. Cumplir con el pago a los proveedores de materiales y servicios. Asegurarse que se cuenta con los equipos y materiales necesarios para desarrollar las actividades propuestas.

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En las acciones administrativas de la obra

Contar con equipos y herramientas de calidad y de fácil mantenimiento. Crear un programa y brindar capacitaciones a los empleados sobre el uso correcto de los materiales, equipos, utensilios y herramientas. Establecer sistemas de gestión de calidad.

En la ejecución de la obra, su componente técnico y recurso

humano.

Solicitar informes periódicos. Implementación de planes: Plan de obra. Plan de gestión o dirección del proyecto. Plan de implementación de la obra. Plan de apoyo logístico a la obra. Plan de calidad de la realización de la obra Plan de seguridad. Plan de mitigación del impacto ambiental. Establecer planes o mecanismos de inspección. Establecer rutas bien demarcadas y delimitadas para el tránsito de vehículos, personal y maquinaria. Velar porque las políticas y procedimientos se apropien - cumplan de acuerdo con lo establecido. Verificar el cumplimiento de los sistemas de gestión de la calidad. Realizar, entregar o disponer en lugares visibles los planos detallados sobre los elementos a construir Hacer medición del impacto de las jornadas de capacitación. Tener un plan de acción inmediato en caso de condiciones críticas, tales como: lluvia excesiva que produzca erosión, observación de agrietamientos peligrosos o deslizamientos. Procurar establecer drenajes alrededor del sitio para evitar inundaciones en caso de lluvia. Procurar que no haya desperdicio de agua, para que no se den condiciones de suelos difíciles. Contar con el personal calificado a nivel técnico, operativo, asistencial y profesional especializado dentro de la obra. Motivar el personal vinculado a las actividades de ejecución de la obra. Empoderar e informar constantemente al equipo de trabajo para que se sientan parte de los cambios y su motivación se mantenga alta durante sus labores. Desarrollar mecanismos que permitan la buena comunicación entre los diferentes actores de la obra.

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humano.

Documentar los cambios cuando ocurran y calcular sus costos. Comprar materiales de calidad comprobada. Utilizar equipos y herramientas de calidad. Establecer contratos que aseguren la calidad de los trabajos pactados. Aplicar el balance de cuadrillas para distribuir equitativamente el trabajo entre los miembros de la cuadrilla. Medir productividad y rendimientos de los trabajadores para establecer los tamaños adecuados de las cuadrillas de acuerdo a su desempeño. Promover la importancia de la calidad, del trabajo en equipo, del liderazgo, la comunicación interpersonal, de las habilidades para solucionar problemas y habilidades técnicas relacionadas al trabajo. Garantizar la asignación presupuestal integral por actividad o proceso constructivo. Establecer equipos de trabajo con capacidades que permitan realizar las tareas en forma consecutiva y ordenada. Crear un cronograma de trabajo para definir qué se va a hacer cada día y cuánto tiempo se destina a cada tarea hasta terminar el proyecto. Aplicar las medidas de bioseguridad y protección de la salud de los trabajadores. Dotar del personal necesario para la realización de las tareas en los servicios. Crear sistemas de rotación y horarios flexibles. Estipular reconocimientos ante el cumplimiento de deberes con méritos, fomenta un ambiente de atención entre los subordinados por medio de la identificación de las buenas prácticas. Proponer retos entre los empleados así se logra la motivación y buenas prácticas durante la realización de las labores. Establecer actividades de unión de grupo, reconocimientos por alcanzar hitos especiales según programación de la obra. Entregar reconocimientos como almuerzos, cenas o premios representativos, cuando se requieran esfuerzos adicionales por parte del personal. Implementar sistemas de comunicación directa para resolver malentendidos. Otorgar incentivos relacionados a la productividad y el desempeño.

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humano.

Implementar mecanismos y sistemas que ayuden en las situaciones que ocasionan estrés Establecer reglas o posibles amonestaciones a aquellos que incurran en desobediencias o en conductas fuera de lo indicado. En caso de la realización de actividades complejas que requieren gran cantidad de esfuerzo por parte del trabajador, procurar establecer trabajo en jornadas. Plantear la retribución económica no como elemento exclusivo motivador sino como parte de un conjunto de elementos distintivos que permitan el desarrollo pleno de las personas. Señalizar todos los sitios peligrosos en las excavaciones existentes para evitar accidentes. Contar con un programa de seguridad y salud ocupacional adecuado para la obra, así como un encargado de esta área que realice una supervisión constante y diseñe un programa acorde a dicha obra, esta persona debe identificar factores de comportamientos y condiciones significativas - sus impactos en el tipo de accidente y severidad de la lesión. Gestionar un correcto manejo de inventarios y bodes. Medir productividad y rendimientos en los procesos para encontrar mejoras. Verificar que en obra se establezca un adecuado mantenimiento y almacenamiento de equipos y maquinaria. Ubicar un espacio bien señalizado dentro de la obra para depositar los residuos. Definir los requisitos de almacenamiento de cada producto por si hay elementos peligrosos o que requieren condiciones especiales. Realizar un análisis de riesgos para el personal que labora en la obra. Contemplar acciones que mitiguen los impactos nocivos y riesgos sobre los trabajadores, recursos naturales y demás actores involucrados en la obra. Hacer mediciones de nivel de ruido y planes de mitigación de impactos ocasionados. Reforzar los planes de capacitación y supervisión en cuanto al uso adecuado EPPs. Asegurarse que se cumple con un reglamento de seguridad y salud ocupacional en la obra. Diseñar matrices de impacto ambiental que permitan mitigar o reducir el impacto.

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humano.

Crear e implementar un Plan de Manejo Ambiental de la obra. Crear e implementar un Plan de Manejo de Residuos de la obra. Avisar con anticipación a la comunidad cuando está por realizarse una obra de gran impacto. Solicitar permisos ambientales anticipadamente

Relación con el entorno donde se desarrolle la obra.

Conformación de grupo de gestión social y ambiental. Capacitación y sensibilización para el personal de obra. Cumplimiento de requerimientos legales. Plan de manejo integral de materiales de construcción. Manual de explotación fuentes de materiales. Señalización frentes de obras y sitios temporales. Manejo y disposición final de escombros y lodos. Manejo de residuos sólidos convencionales y especiales. Manejo de aguas superficiales. Manejo de residuos líquidos, domésticos e industriales. Manejo del descapote y la cobertura vegetal Recuperación de áreas afectadas Protección de fauna. Protección de ecosistemas sensibles. Instalación, funcionamiento y desmantelamiento de campamentos y sitios de acopio al finalizar la obra. Instalación, funcionamiento y desmantelamiento de la planta de trituración, asfalto y concreto en los proyectos que se requiera. Cronogramas de mantenimiento, manejo de maquinaria, equipos y vehículos Atención a la comunidad del área de influencia del proyecto. Manejo de la infraestructura de predios y de servicios públicos. Cultura vial y participación comunitaria. Protección del patrimonio arqueológico y cultural.

Fuente. Extraído del manual de buenas prácticas para incrementar la productividad en procesos de construcción de (Subdirección de apoyo técnico del Instituto Nacional de Vías adscrito al Ministerio de Transporte de Colombia., 2009) Y la guía de manejo ambiental de proyectos de infraestructura subsector vial de la (Presidencia de la República de Colombia et al., 2011)

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7. CONCLUSIONES

Como primera conclusión se puede afirmar que el manual de buenas prácticas permite optimizar los procesos constructivos en los proyectos de infraestructura vial, debido a que al realizar unas buenas prácticas se pueden reducir las posibles afectaciones sobre la eficiencia, eficacia, calidad y sobrecostos de la obra. De acuerdo con el objetivo general del trabajo de investigación se puede concluir que la aplicación de unas buenas prácticas conduce a optimizar los procesos constructivos de un proyecto de infraestructura vial. Desde la perspectiva del proyecto de investigación se puede concluir que las buenas prácticas permiten optimizar los procesos de construcción en los proyectos de infraestructura vial, y estas a su vez se pueden categorizar en cuatro aspectos importantes: planeación y diseño del proyecto; acciones administrativas para la ejecución de la obra; componente técnico y recurso humano; y el entorno donde se desarrolla la obra. Otra de las conclusiones es la importancia que tiene y debe tener el director de la obra, sobre las decisiones que debe tomar y las responsabilidades que asume con relación a la dirección de obra: económicas, sociales, productivas y ambientales, como también, de los aspectos legales y normativos. Antes que todo, el director debe fijarse en el contrato de obra, el cual contiene las obligaciones hechas cláusulas que se deben cumplir, que entre ellas se destacan: las afiliaciones, conocer el manejo de los sistemas integrados de gestión y sobre todo evaluar el entorno donde se construirá el proyecto. Además de gestionar los permisos o licencias necesarios para iniciar los procesos constructivos. De otro lado, también se puede concluir que esta modalidad de grado permite afianzar los conocimientos previamente adquiridos en el programa de formación de pregrado. Ejemplo de ello tenemos la profundización sobre los procesos constructivos para los proyectos de infraestructura vial desde el enfoque de la dirección de obra. Adicional a esto, otra conclusión es la posibilidad de constituir ideas de negocio o futuros proyectos de emprendimiento que se afiancen en los resultados de este trabajo de investigación. Igualmente, para el caso de asesorías o consultorías sobre los procesos constructivos. Como limitaciones a este proceso académico tenemos el tiempo para su ejecución y la no validación en campo que permite verificar los conceptos planteados en este trabajo de investigación.

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BIBLIOGRAFÍA

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