Materiales

MATERIALES

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TERRACERÍAS Constituye el movimiento de tierras requerido para establecer el ancho de vía y las futuras ampliaciones. Estos movimientos pueden ser excavaciones o rellenos de acuerdo con el trazado.

Para economizar procesos y materiales, así como para reducir el impacto ambiental de la obra, se debe excavar y/o rellenar solamente lo indispensable y acarrear material a la menor distancia. El estudio de movimiento de masas se define en el diagrama de masas, cuyo objetivo es compensar volúmenes, fijar el sentido de los movimientos del material y calcular los sobreacarreos.

DEL 1.1 CUERPO TERRAPLÉN

Las terracerías se dividen en dos zonas: el cuerpo del terraplén y la subrasante.

Este elemento determina la altura que debe corresponder a las especificaciones geométricas de diseño (ancho, pendiente longitudinal y transversal) y transmitir las cargas generadas por el tráfico y las capas superiores al terreno natural. Los materiales que lo constituyen deben tener un tamaño máximo de 7,5 cm, un límite líquido menor al 50 % y un grado de compactación del 90 %.

2 1.1

1.2

1.2 SUBRASANTE Es la capa que se ubica entre el cuerpo del terraplén y las capas de la estructura del pavimento (subbase y base) y constituye el suelo de cimentación de la vía. El tamaño máximo del material debe ser de 7,6 cm y el grado de compactación del 95 % del peso volumétrico seco máximo. Los materiales utilizados para la conformación de la subrasante deben provenir de las excavaciones de la explanación o de préstamos laterales, y deben estar libres de materia orgánica, raíces y elementos perjudiciales.

La conformación de la subrasante requiere procesos de suministro, extensión, humede-

cimiento o secamiento, mezcla, conformación y compactación de materiales aprobados de acuerdo con lo indicado en los diseños. Las condiciones mecánicas de la capa de subrasante pueden ser mejoradas: 1. Por adición de cal al suelo natural 2. Con material tipo “rajón”, que contiene elementos pétreos apropiados 3. Por mezclas de suelo-cemento Su finalidad es transmitir las cargas provenientes del pavimento al cuerpo del terraplén, economizar espesores en la estructura del pavimento y evitar que los materiales finos del cuerpo del terraplén contaminen el pavimento.

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Elemento paralelo a la berma prefabricado o construido in situ.

Su diseño está en función de las condiciones pluviales del lugar, la naturaleza del terreno, la pendiente longitudinal y transversal de la vía, y el área por drenar.

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CUNETA

Su función es captar y conducir las aguas superficiales y de infiltración con el fin de mantener seca la capa de rodadura, lo que evita el paso de estas a las capas inferiores y la afectación del comportamiento estructural del pavimento.

GEOTEXTIL Barrera física que evita la mezcla entre componentes de la subrasante y los materiales que conforman las capas granulares (subbase y base). Se emplean geotextiles tejidos y no tejidos elaborados con polímeros sintéticos de cadena larga, compuestos por un porcentaje mínimo de 95 % en peso de poliolefinas o poliéster. Sus propiedades deben cumplir con dos características básicas: mecánicas e hidráulicas. Estas exigencias están relacionadas con la naturaleza de los materiales de las capas de subrasante y capas granulares.

Su principal función es separar capas de características diferentes, evitar el paso de materia orgánica a la subbase y permitir el paso del agua sin pérdida de finos en ninguna de las capas.

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SEÑALIZACIÓN La constituyen los elementos impregnados a la capa de rodadura y las señales verticales de tránsito.

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VEGETACIÓN Son elementos naturales que integran el diseño de las vías y carreteras con fines ornamentales y paisajísticos. Crean barreras visuales; minimizan el efecto del viento, de la radiación solar y del ruido; embellecen el entorno; aportan sombra en áreas recreativas o de esparcimiento; y proporcionan alimento y refugio a las especies de fauna que habitan en la ciudad.

Ilustraciones: Dimitry Zawadzky

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PAVIMENTOS La estructura del pavimento está constituida por capas granulares (subbase y base) y pavimento. Este último puede ser rígido, flexible o articulado.

6.1 SUBBASE Capa granular construida directamente sobre la subrasante.

Es de menor calidad que la base, pero cumple con condiciones específicas de granulometría, compactación mínima del 100 %, y límite líquido máximo del 25 %. En el caso de los pavimentos rígidos, la subbase no se construye ya que los esfuerzos son asumidos por la base y el pavimento.

Su función es reducir el costo del pavimento al disminuir el espesor de la base; proteger la base aislándola de la subrasante, que junto con el geotextil evitan la mezcla de materiales entre capas –los cuales pueden cambiar las condiciones de humedad y de comportamiento mecánico–; impedir que el agua de la subbase ascienda por capilaridad a la base o al pavimento; y, por último, transmitir las cargas a las capas inferiores reduciendo los esfuerzos.

FLEXIBLE 6.3 PAVIMENTO (CARPETA ASFÁLTICA) Es la capa superior de un pavimento flexible conformada por material pétreo cementado con asfalto y apoyada directamente sobre la base. Los agregados pétreos deben cumplir con condiciones como granulometría, dureza y forma de la partícula, la cual debe ser esférica para que no rompa las uniones del cemento asfáltico.

Para la construcción de la carpeta asfáltica se debe contar con una base debidamente conformada, compactada, impregnada y seca. Esta puede ser de uno, dos o tres riegos, cada uno en función del tráfico de diseño. Por ejemplo, la de un riego es aconsejable para tránsito inferior a 200 vehículos/día, y la de tres, para un tráfico de 1 000 vehículos/día.

6.4 6.2

6.1

La función de la carpeta asfáltica es proporcionar una superficie de rodamiento que permita el tránsito fácil y cómodo de los vehículos, impida la infiltración del agua lluvia hacia las capas inferiores y resista la acción mecánica de los vehículos.

6.4 PAVIMENTO RÍGIDO 6.2 BASE Capa granular construida directamente sobre la subbase y sobre la que se apoya el pavimento. Los materiales que la conforman son de mejor calidad que los de la subbase.

Su función es resistir estructuralmente las presiones generadas por los vehículos y transmitirla a la subbase de forma adecuada.

Está constituido por losas de concreto apoyadas directamente sobre la base.

Los pavimentos rígidos no precisan de la subbase ya que la transmisión de las cargas de los vehículos es distribuida por la losa a la base y a las losas adyacentes.

Los pavimentos rígidos se caracterizan por ser más costosos que los flexibles, pero su vida útil es mucho mayor, siempre y cuando se realicen correctamente los

diseños, las obras de drenaje, las juntas y las barras de transmisión.

Requieren la modulación de las losas ya que estas no pueden construirse de manera continua como en los pavimentos flexibles.

Para dar continuidad a la capa de rodadura, pero con un movimiento independiente que evite fracturas, el diseño debe contemplar dimensiones para cada losa, juntas y barras de transmisión.

6.5

6.5 PAVIMENTO ARTICULADO

6.3

Conformado por adoquines apoyados directamente sobre la base. Estos pavimentos se utilizan en carreteras en tramos cortos y en vías urbanas de tratamiento mixto (vehicular y peatonal).

Su uso está limitado a sectores donde las fallas geológicas o los niveles de escorrentía del terreno natural afectan la integridad de los pavimentos flexibles o en concreto. Por sus características y función requieren mantenimiento constante.

SECCIÓN TRANSVERSAL Talud

Cuneta Berma

Carril

Carril

Berma

Separador

pendiente 2%

La dimensión de la cuneta está en función de la velocidad de la vía, de la pluviosidad de la región y de la velocidad de diseño.

El ancho del carril está determinado por la velocidad de diseño de la vía.

Bombeo Pendiente dada al pavimento con el fin de evacuar las aguas lluvia y de escorrentía.

La inclinación de bombeo varía a razón de la pendiente longitudinal, del nivel de pluviosidad de la región y de la velocidad de diseño para el tramo.