infraestructuras viales – Carlos Enrique Gabaldón Vivas

agosto 23, 2022

Etapas del proceso de construcción de carreteras

El crecimiento de la población a nivel mundial es cada día mayor, por lo que es necesario la edificación de infraestructuras que contribuyan a suplir las necesidades de las personas, sobre todo a la hora de dar respuesta en cuanto a materia de vialidad se refiere. La ingeniería civil se ha enfocado en realizar obras para el bien común, sobre todo para agilizar el tráfico en las urbes modernas, para ello la construcción de carreteras es de vital importancia, pues, son conexiones que comunican de manera segura y rápida.

Las carreteras se definen como vías públicas que están construidas fundamentalmente para el tráfico de vehículos, las cuales pueden conectarse a propiedades contiguas mediante accesos, pero no tienen pasos y cruces al mismo nivel. Por ser estructuras muy importantes, su construcción se basa en la utilización de mezclas bituminosas, las cuales están conformadas por asfalto o betún y una mescolanza de piedra de diferentes tamaños, esto permite que los diferentes tipos de autos circulen sin que estas se separen.

Construcción de carreteras

Cuando se lleva a cabo la construcción de carreteras debe tomarse en cuenta la funcionabilidad que tendrá y la seguridad que ofrecerá a las personas que circularán por ella; para ello, deben hacerse una serie de estudios de reconocimientos como la topografía del lugar, las condiciones climáticas, entre otros. Aunado a esto, deben emplearse materiales de óptima calidad como:

Asfalto.
Arena.
Grava.
Cemento.
Emulsión asfáltica (mezcla de asfalto y agua que puede usarse en frío).
Cemento asfáltico.
Asfalto rebajado (compuesto por cemento asfáltico y un solvente).

Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Proceso para la construcción de carreteras

1. Preparación del terreno

El primer paso en la construcción de las carreteras es la preparación del terreno que consiste en limpiar la zona retirando la vegetación presente, ya sea con herramientas manuales o máquinas para cortar árboles más grandes. Luego se procede a limpiar el terreno y para ello se puede utilizar maquinarias especializadas como la retroexcavadora y camiones volteos, para eliminar todos los residuos presentes en el área a trabajar.

2. Proceder a las excavaciones

Antes de hacer las excavaciones se debe hacer un despalme, que consiste en la extracción y retiro de la capa superficial del terreno que por sus características no es apta para llevar a cabo la construcción de una carretera. Mediante máquinas como la mini excavadora o el martillo hidráulico se lleva a cabo esta tarea; la retroexcavadora y la excavadora se emplean para obras de gran envergadura.

Si se lleva a cabo una excavación muy profunda en un terreno blando, se procede a realizar una entibación (estructura de contención provisional) que asegura la protección de los trabajadores o evita que toda el área se derrumbe. Una vez terminada la excavación, se recurre a la mano de obra.

3. Corte de caja

Se denomina corte de caja a la acción de excavar un poco más para eliminar así todo el material no adecuado en el desplante (retiro de la capa vegetal superficial), facilitando la revisión del desagüe, la profundidad de este corte va a depender de la pendiente de la tubería. Es de vital importancia que el fondo de la caja tenga la forma adecuada para que las aguas negras no se estanquen y evitar algunas obstrucciones.

4. Compactación del terreno

Hace referencia al proceso de aplicar energía al suelo con el propósito de eliminar los espacios vacíos y así aumentar su capacidad de soporte y estabilidad, para poder mejorar las propiedades mecánicas del suelo. La compactación se realiza por capas para garantizar que todo el procedimiento de construcción sea exitoso.

Al terminar la construcción se empieza a colocar todo lo que se refiere a la señalización vial como las marcas y signos que se colocan sobre la superficie del pavimento, así como las señales de tránsito colocadas en tableros a lo largo de la carretera.

enero 17, 2022julio 25, 2022

Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Tipos y características del pavimento

Hoy en día, es primordial contar con calles, caminos y carreteras con una buena pavimentación, ya que el paso tanto de personas como vehicular se incrementa cada vez y es por eso que se requieren de capas resistentes y fuertes que permitan el desplazamiento de manera segura. El pavimento facilita el acceso hacia diferentes zonas, así como el traslado de mercancías, las visitas de turistas y la realización de diferentes actividades comerciales que contribuyen con el aumento de la economía en ciudades y pueblos.

¿Qué es el pavimento?

Proviene del latin pavimentum y hace referencia a una capa o base colocada de manera horizontal en una determinada construcción que sirve de apoyo a personas, animales y vehículos, así como su traslado, puede estar recubierto por un sinfín de materiales, por ejemplo: Hormigón, madera, cerámica, entre otros.

El objetivo del pavimento es distribuir las cargas que se aplican al suelo a través de una serie de capas que no excedan la capacidad de carga del material subrasante, que es básicamente el suelo que sirve de base para asentar toda la estructura del pavimento y las capas superiores.

Características del pavimento

Los pavimentos deben reunir ciertas características que les permitan cumplir cabalmente con las funciones para los cuales fueron diseñados, deben ser los adecuados para la obra, y entre ellas se pueden mencionar:

1.- Espesor adecuado: Tener el espesor correcto implica una mejor distribución de las tensiones y cargas que se generan tanto en el suelo como en el pavimento.

2.- Superficie impermeable: Esto impide el paso del agua de modo que el suelo de la subrasante esté bien protegido y su vida útil sea más larga.

3.- Ser uniforme: Para evitar accidentes, así como proporcionar un área donde se camine o circule sin ningún tipo de dificultad.

4.- Resistencia al deslizamiento: Esto permite que el tránsito vehicular no derrape, sobre todo cuando se maneje a exceso de velocidad.

5.- Coloración adecuada: Los pavimentos deben tener el color adecuado para evitar que, al reflejar la luz, tanto natural como la de los faros de los autos, no se produzca ningún accidente.

Carlos Enrique Gabaldón Vivas: Tipos de pavimento

Los tipos de pavimento están determinados por el uso que se le dará, algunos son más rígidos o más flexibles, y su utilización está determinada por el tipo de obra, factores ambientales y de terreno:

1. Pavimentos flexibles

Son aquellos donde las cargas se transfieren a la capa subrasante mediante la teoría grano a grano; está conformado por una mezcla de material granular, ya sea arena o grava, y un elemento bituminoso, como lo es el asfalto. Su función principal es soportar las cargas tanto verticales como horizontales, ya que posee menos resistencia a la flexión, pues, se comporta como si fuera una hoja flexible, las carreteras bituminosas son claro ejemplo de un pavimento flexible.

2. Pavimentos semirrígidos

Hace referencia a aquel pavimento conocido como mixto o combinado que básicamente se construye cuando se instala una capa delgada de pavimento flexible sobre una base de suelo rígido. Con esto se pretende corregir o modificar las propiedades mecánicas de los materiales que no alcanzan la calidad requerida ni cumplen con las especificaciones técnicas.

3. Pavimentos rígidos

Se caracteriza por trasladar la carga a una zona más amplia, pues, tiene una gran resistencia a la flexión, por lo cual se distribuye encima de un material subrasante bien compacto o en su defecto, sobre una sola capa de un elemento granular, conformando lo que se conoce como sub-base. Se construye mediante el método de capas, pero apoyando una placa elástica sobre una capa base viscosa.

4. Pavimentos de mezclas en caliente

Llamado también pavimento de asfalto o betún, se caracteriza por ser muy duradero y a su vez muy económico, tiene la ventaja de que se puede fabricar con materiales asfálticos reciclados ya que es básicamente una mezcla en caliente.

5. Pavimento de concreto

Su uso es por lo general en zonas de poco tráfico, presentan un sistema de juntas que ayuda evitar la formación de grietas y es un pavimento de poco mantenimiento.

El pavimento es una capa muy utilizado en ingeniería civil para recubrir la base de las carreteras, caminos, túneles y hasta el patio de las casas, edificios, parques y estacionamientos.

octubre 18, 2021

Proceso de construcción de los puentes

El hombre ha buscado alternativas para poder cruzar lugares de muy difícil acceso, así mejorar su comunicación o poder llevar su cosechas y mercancías a sitios lejanos, esto se logra mediante la construcción de puentes. Estas estructuras sirven para resguardar accidentes geográficos como ríos, lagunas, lagos, valles y cualquier otro cuerpo de agua, de igual manera, protegen a alguna carretera, autopista o una vía ferroviaria; el diseño de estos viaductos va a depender de su función y de las condiciones del terreno sobre el cual se construirá.

A lo largo de la historia, el diseño de los puentes ha estado determinado según los tipos de materiales disponibles, técnicas y procedimientos desarrollados, disponibilidad económica, entre otros factores. De igual forma, se toma en cuenta la calidad del terreno o el curso del río por donde va a pasar esta infraestructura, estos aspectos son fundamentales ya que garantizan la vida útil de la estructura, que es imprescindible para toda población, ciudad y país; además, representa uno de los grandes desafíos en materia tecnológica que tiene la ingeniería civil.

Desde la aparición del ser humano, los puentes también se hicieron presentes, es muy probable que el hombre primitivo derribara un árbol para utilizarlo al momento de cruzar un río o en su defecto, apilaba losas de piedra y formaba una especie de camino que le permitían atravesar arroyos pequeños. A medida que el hombre evolucionó, aprendió nuevas técnicas, lo que permitió la construcción de estas instalaciones con tablones o troncos, acompañado en algunas ocasiones por piedras, a los que se colocaban un soporte muy sencillo y vigas transversales.

En el siglo XVIII, aparecieron nombres importantes en la historia de la ingeniería como Hans Ulrich, Johannes Grubenmann, entre otros, debido a sus grandes innovaciones en los diseños de puentes; asimismo, en 1716, se escribió el primer libro de ingeniería sobre la construcción de puentes a cargo de Hubert Gautier. Con la llegada de la revolución industrial se emplearon materiales más resistentes, como el acero y el hierro que hicieron posible la construcción de puentes más largos.

Los ingenieros civiles son los responsables de diseñar los puentes, ya que requieren de una planificación exhausta para salvaguardar obstáculos naturales importantes, así como garantizar una construcción resistente y duradera en un ambiente agresivo y con poco mantenimiento. Lo primero que se hace es calcular las distribuciones del momento de flexión y de la fuerza cortante debidos a las cargas aplicadas, para ello se emplea el método de elementos finitos.

El puente se diseña para resistir los momentos flectores y las fuerzas de corte aplicadas, para ello se hace una selección del tamaño que va a llevar cada sección, la cual debe ser lo suficientemente fuerte para soportar las tensiones. Otro aspecto a considerar es la ubicación, los puentes son edificados para solventar una necesidad ya sea de comunicación, para permitir el tráfico entre dos lugares o para mejorar la arquitectura y estética de la zona.

Cuando se construye un puente, el primer paso a realizar es la edificación de las bases, esto implica hacer investigaciones geotécnicas minuciosas sobre la ubicación en donde será colocado, lo que determina conocer las características del suelo, para así, saber la capacidad de carga que puede soportar, entre otros parámetros importantes. Con el paso del tiempo, estas construcciones son cada vez más espectaculares y con un sinfín de particularidades que los hacen únicos.

Los puentes son infraestructuras viales muy importantes en un país, pues, son los encargados de permitir la conectividad entre las regiones y estados, acortar distancias, reducir los costos operativos que tienen que ver con el transporte público, de alimentos y otros tipos de mercancías. De igual forma, disminuyen el tiempo de recorrido y agilizan el desplazamiento vehicular.