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INGENIERIA DE VIAS

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INGENIERIA DE VIAS TALLER 1

HECTOR GUERRERO SEPULVEDA ESTUDIANTE CODIGO: 7302286

PRESENTADO A:

Ing. Guillermo Andrés cortes DOCENTE

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA INGENIERIA CIVIL A DISTANCIA CUCUTA 2017

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INGENIERIA DE VIAS INTRODUCCIÓN En el siguiente documento de presenta un breve resumen sobre las etapas y fases para la construcción de las carreteras en Colombia según el manual de diseño geométrico de carreteras del INVIAS 2008 Se consulta analiza y describe un documento CONPES del DNP en el plan para vías de la equidad ejecutado por INVIAS Se representa mediante un dibujo una sección típica de una doble calzada y un perfil de una estructura de pavimento flexible describiendo las áreas que la componen y como se clasifican los tipo de mezclas asfálticas y agregados

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INGENIERIA DE VIAS

Sistema de contratación pública para los proyectos de infraestructura vial que hay en el país. En todo el

territorio Nacional la contratación pública ha tenido ha tenido que

realizar varios cambios y modificaciones en su contorno jurídico, notándose de esta manera la evolución de todas las condiciones legales que han ido surgiendo de acuerdo a la necesidad de todo un país. A partir de lo anterior, debemos mencionar que la problemática de contratación ha existido siempre en la historia colombiana, es por eso que en 1912 el Código Fiscal Nacional trazo un objetivo de establecer ciertos principios o parámetros que garantizaran la transparencia y eficacia en cada uno de los procesos, estableciendo que toda licitación pública fuera de carácter obligatorio. Más tarde se reglamentaron los procedimientos licitatorios mediante decreto Extraordinario 2880 de 1959. Hoy en día el sistema de contratación del país ha sido objeto de estudio y de muchas críticas, generando de esta manera cierta incredibilidad en las autoridades gubernamentales que día a día se ven más involucradas en escándalos de corrupción por manejos inadecuados de dineros públicos que deben ser invertidos en obras de desarrollo de infraestructuras para todo el país. Un caso que no está fuera de la realidad es el tan mencionado megaproyecto del túnel de la línea, pues según declaraciones del Instituto Nacional de Vías INVIAS, se ha pagado aproximadamente un 97% del valor total de la obra sobre un 70 % de ejecución, hechos que dan para pensar bastantes cosas, principalmente, en que paso con los órganos de control encargados de cada uno de los avances y pasos del proyecto. He ahí donde nos damos cuenta que el sistema de contratación colombiana no es que sea pobre, si no, corrupta y manejada por los mismos partidos políticos que lo único que buscan es beneficiarse de alguna u otra manera, concediéndoles absolutas libertades a sus gobernantes para abrir un proceso licitatorio, adjudicarlo y además declarar al ganador sin ningún control o fiscalización alguna, generando de esta manera desconfianza inversionista en nuestro país y lo más importante, pérdidas cuantiosas para el mejoramiento de infraestructura y para el subdesarrollo del país. Los sistemas de contratación en pág. 4

INGENIERIA DE VIAS Colombia son diversos, pues ya que la mayoría de empresas publicas establecen manuales orientados para cada uno de los procesos de contratación existentes. Por 1ejemplo

cada una de las etapas licitatorias varía, de acuerdo al tiempo de duración

que se da para la presentación de las propuestas, sin embargo todas las entidades cumplen o se rigen bajo un mismo procedimiento. Por ejemplo la Agencia Nacional de Infraestructura ANI exige que los posibles proponentes tengan capacidad para contratar, que tengan existencia y formalidad, capacidad financiera. De esta manera, se puede evidenciar que no solamente es que exista el recurso económico para llevar a cabo la ejecución de obras de infraestructuras viales y en general cualquier proyecto que vaya en beneficio de una comunidad, se requiere también planificación, organización, confiabilidad, estudio minucioso de los pro y de los contra para evitar fallas y sobrecostos y sobre todo legitimidad en cada uno de los procesos que establece la normatividad colombiana y los manuales de contratación de cada una de las entidades públicas y privadas del país.

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www.ani.gov.co/contratacion/licitaciones-y-otros pág. 5

INGENIERIA DE VIAS Descripción de un presupuesto de un proyecto de infraestructura de tránsito y transporte. IMPORTANCIA ESTRATÉGICA DEL PROGRAMA VÍAS PARA LA EQUIDAD En el desarrollo del proyecto y programa de vías para la equidad hay un plan de inversión anual2

Fuente DOCUMENTO COPES 3480 TABLA 13

En el plan de inversión anual se evidencia un incremento significativo anual aproximado en el año 2016 y 2017 de 600% mientras que en siguiente periodo 2017-2018 se presenta un aumento del 186% seguido del periodo 2018-2019 con un aumento del 222 % contemplado una inversión total en los cuatro periodos de $ 1, 732, 000, 000,000 Un billón setecientos treinta y dos mil millones toda esta inversión se distribuye en los siguientes sub proyectos 3

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Documento CONPES 3840 Documento CONPES 3840 pág. 6

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Fuente DOCUMENTO COPES 3480 TABLA 14

En el plan de vías para la equidad que contempla las vías de segundo y tercer orden se contemplaron nueve (9) proyectos con una inversión de en 4 periodos iniciando en el 2016 y culminando en el 2019 el cual propone mejorar la comunicación y aumentar el crecimiento económico y turístico en los proyectos mencionados

Etapas de un proyecto. El proyecto inicia cuando se reconoce o identifica la necesidad de Comunicación de dos puntos o zonas y finaliza cuando se logra satisfacer dicha Necesidad alcanzando los objetivos propuestos. Se presentan entonces tres Etapas: pre inversión, inversión, operacional y evaluación expost. Etapa de Pre inversión. Es la etapa donde se debe tomar la decisión de realizar o no el proyecto. Se requiere entonces de obtener toda la información técnica, financiera, ambiental y económica. Además se deben estimar cantidades de obra y adelantar los anteproyectos necesarios con el fin de determinar cuál es la mejor alternativa

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INGENIERIA DE VIAS Después de plantear la necesidad del proyecto se presentan 3 estudios o sub etapas •

Perfil del proyecto

•

Estudio de pre factibilidad (fase 1)

•

Estudio de factibilidad (fase 2)

. Etapa de inversión. Llamada también etapa de ejecución, se debe de iniciar con la elaboración de los estudios técnicos definitivos, llamados Fase III. Comprende principalmente las siguientes actividades: •

Conformación de la Gerencia del Proyecto.

• Ejecución de los estudios técnicos definitivos, con elaboración de planos detallados para la construcción de las obras, y con un grado de exactitud de las cuantificaciones de 90 a 100%. La escala mínima para presentación de planos Planta – Perfil es de 1:2000. Se deben seguir las recomendaciones técnicos descritas en los estudios de pre inversión. • Gestiones requeridas para la obtención de los recursos financieros previstos para el proyecto durante la pre inversión. •Preparación de los pliegos de condiciones para la licitación de la construcción de las obras, estudio de propuestas y adjudicación de contratos. •Construcción de las obras. •interventoría de la construcción de las obras. •Presentación y entrega del proyecto construido a la entidad que se encargará de su operación y mantenimiento.

Etapa operacional. Se inicia en el momento en que se da tránsito a los vehículos. El mantenimiento y conservación de la carretera, tanto rutinaria como periódica, corresponde al dueño del proyecto (nación, departamento, municipio) o al concesionario del mismo. Cuando se trata de un proyecto por concesión la etapa de operación es simultánea con la etapa de inversión. Por esta razón cuando se trata del mejoramiento de una vía existente el cobro del peaje se inicia desde el mismo momento en que se da comienzo a la construcción del proyecto.

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INGENIERIA DE VIAS Evaluación expost. De modo que la operación del proyecto sea la más adecuada se debe realizar un seguimiento y adelantar una evaluación de los resultados de este. La finalidad de esta evaluación es obtener una operación eficiente identificando y corrigiendo los diferentes problemas que se presenten. Se pretende además que con esta evaluación se determinen las causas de éxito o fracaso con el fin de tomarlas como experiencias para futuros proyectos. En la siguiente tabla se muestran el alcance y exactitud de los estudios técnicos en las Diferentes etapas de un proyecto Se debe tener en cuenta que para las diferentes alternativas que se estudien el grado de precisión debe ser el mismo para cada etapa y además se deben realizar por el mismo equipo de profesionales4 Las fases de planeación y ejecución de un proyecto de una carretera nueva que contempla el manual INVIAS 2008. Las fases de planeación varían de acuerdo al tipo de carretera ya sea primaria, secundaria o de tercer orden manteniendo un orden igual de inicio al final debido a su grado de complejidad. Pre factibilidad fase 1 Se obtienen los mapas topográficos y geológicos y fotos aéreas del proyecto u imágenes de satélite georreferenciadas y el estudio de transito con estimado de crecimiento de 20 años y asi identificando las posibles rutas del corredor vial como montañoso plano o escarpado y Asignación de velocidad preliminar a los tramos homogéneos encontrados esta se puede visualizar en la tabla 2.11 y 2.1Sobre las restituciones y la ubicación de los tramos homogéneos se realiza el trazado de la línea de ceros sin superar la PMmax Del 7% las cuales pueden ser verificadas en en la tabla 4.1 del manual de invias 2008 después de ser prevista y trazada la línea de ceros se realiza un reconocimiento terrestre analizando su factibilidad y condiciones de drenaje y estabilidad de geotécnica y geológica arrojando como resultado el ajuste de los tramos homogéneos y la velocidad de diseño seguido se debe evaluar su nivel de servicio en un tramo de vía no mayor a un kilómetro, la asignación de velocidad de final teniendo en cuenta la capacidad y nivel de servicio se adopta la velocidad de diseño final después de adoptar la velocidad de tramo final se replantea la línea de ceros en el terreo verificando si la conexión entre fronteras no supera la PMmax asociada al diseño y velocidad el tramo homogéneo si el resultado de la revisión en campo con la línea de ceros y empalmes de fronteras no es factible se iniciara la fase 2 realizando un croquis de la línea de ceros con instrumentos de precisión o equipos de topografía posterior a esto se inicia el 4

Manual de diseño geométrico de vías 2008 INVIAS Capitulo 1 Generalidades pág. 9

INGENIERIA DE VIAS estudio preliminar del impacto ambiental el cual se toma como referencia de “ guía de manejo ambiental de proyectos de infraestructura” de invias asi concluyendo con un informe final de pre factibilidad . Fase de factibilidad o Fase 2 La fase de factibilidad consta de 10 pasos iniciando con el reconocimiento terrestre de los puntos secundarios de control de fronteras y recurriendo al croquis realizado con la información recolectada en campo luego se procede a realizar un levantamiento topográfico de la zona estableciendo puntos de control como poligonales base con una nube de puntos no mayor a 10 metros, estudio de la estratigrafía conociendo la sección trasversal y el alineamiento vertical y horizontal esta información se recopila con métodos geofísicos de bajo costo conociendo la estratigrafía de del terreno se procede a generar un pre diseño del alineamiento vertical y horizontal y secciones trasversales es pre diseño depende o debe estar equilibrado con los aspectos geotécnicos de la zona y identificar los zonas de préstamos y botaderos para disposición final de material sobrante del proyecto también analizando la hidrología y la hidráulica de los causes posibles intersecciones con carreteras existentes el pre diseño es analizado por proyectistas con buena experiencia y juicio el cual es ajustado y modificado hasta encontrar equilibrio al concluir y aceptar el diseño se realizan carteras de localización con coordenadas planas para su localización en campo seguido de la elaboración del estudio de impacto ambiental definitivo del cual si arroja como resultado que no es mitigable se debe descartar el proyecto de lo contrario se continua con el trazado y propuesta presentada y se elaboran estudios complementarios como adquisición de predios, pre diseño de taludes y estabilización de laderas, plan para manejo de botaderos y fuentes de material de préstamo para terraplenes concretos y pavimentos, pre diseño de alcantarillas Cunetas aliviaderos, bordillos, subdrenes , y demás elementos de drenajes superficiales pre diseños de tuneles, interseciones,pavimentos ,señalización y mitigación del impacto ambiental continuando con la elaboración del presupuesto preliminar que incluye como mínimo 11 rubros  Adquisición de predios  Movimientos de tierra (excavaciones , terraplenes y acarreos)  Estabilización de laderas y taludes  Obras de drenajes  Estructuras  Intersecciones  Pavimento  Señalización y demarcación  Obras de mitigación ambiental pág. 10

INGENIERIA DE VIAS  Interventoría Concluyendo con una evaluación económica final con un modelo de simulación HDM-4 y la elaboración final del informe de factibilidad Diseños definitivos o Fase 3 En esta fase se define y mejora el diseño realizando estudio preliminar complementario arrojando como resultado los diseños finales del alineamiento horizontal, vertical y las secciones trasversales y los diseños complementarios finales de estabilización de taludes, puentes, alcantarillas, pavimentos, intersecciones y diseño de obras de mitigación ambientales arrojando como resultado un presupuesto definitivo y elaborando la documentación final de entrega del proyecto para su construcción 5

Sección transversal típica, de una vía de doble Calzada con las partes que la componen6

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Manual de diseño geométrico de vías 2008 INVIAS Capitulo 1 Generalidades Manual de diseño geométrico de vías 2008 INVIAS CAPÍTULO 5 – DISEÑO DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DE LA CARRETERA 6

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INGENIERIA DE VIAS Tipos de mezclas asfálticas que existen  Mezcla Asfáltica en Caliente. Constituye el tipo más generalizado de mezcla asfáltica y se define como mezcla asfáltica en caliente la combinación de un ligante hidrocarbonado, agregados incluyendo el polvo mineral y, eventualmente, aditivos, de manera que todas las partículas del agregado queden muy bien recubiertas por una película homogénea de ligante. Su proceso de fabricación implica calentar el ligante y los agregados (excepto, eventualmente, el polvo mineral de aportación) y su puesta en obra debe realizarse a una temperatura muy superior a la ambiente, se emplean tanto en la construcción de carreteras, como de vías urbanas y aeropuertos, y se utilizan tanto para capas de rodadura como para capas inferiores de los firmes. Existen a su vez subtipos dentro de esta familia de mezclas con diferentes características.  Mezcla Asfáltica en Frío. Son las mezclas fabricadas con emulsiones asfálticas, y su principal campo de aplicación es en la construcción y en la conservación de carreteras secundarias. Para retrasar el envejecimiento de las mezclas abiertas en frío se suele recomendar el sellado por medio de lechadas asfálticas. Se caracterizan por su trabajabilidad tras la fabricación incluso durante semanas, la cual se debe a que el ligante permanece un largo periodo de tiempo con una viscosidad baja debido a que se emplean emulsiones con asfalto fluidificado, el aumento de la viscosidad es muy lento en los acopios, haciendo viable el almacenamiento, pero después de la puesta en obra en una capa de espesor reducido, el endurecimiento es relativamente rápido en las capas ya extendidas debido a la evaporación del fluidificante. Existe un grupo de mezclas en frío, el cual se fabrica con una emulsión de rotura lenta, sin ningún tipo de fluidificante, pero es menos usual, y pueden compactarse después de haber roto la emulsión. El proceso de aumento paulatino de la resistencia se le suele llamar maduración, que

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INGENIERIA DE VIAS consiste básicamente en la evaporación del agua procedente de la rotura de la emulsión con el consiguiente aumento de la cohesión de la mezcla  Mezcla Porosa o Drenante. Se emplean en capas de rodadura, principalmente en las vías de circulación rápida, se fabrican con asfaltos modificados en proporciones que varían entre el 4.5 % y 5 % de la masa de agregados pétreos, con asfaltos normales, se aplican en vías secundarias, en vías urbanas o en capas de base bajo los pavimentos de hormigón. Utilizadas como mezclas en caliente para tráficos de elevada intensidad y como capas de rodadura en espesores de unos 4 cm., se consigue que el agua lluvia caída sobre la calzada se evacue rápidamente por infiltración

 Micro aglomerados. Son mezclas con un tamaño máximo de agregado pétreo limitado inferior a 10 mm., lo que permite aplicarlas en capas de pequeño espesor. Tanto los micro aglomerados en Frío (se le suele llamar a las lechadas asfálticas más gruesas) como los micro aglomerados en Caliente son por su pequeño espesor (que es inferior a 3 cm.) tratamientos superficiales con una gran variedad de aplicaciones. Tradicionalmente se han considerado adecuados para las zonas urbanas, porque se evitan problemas con las alturas libres de los gálibos y la altura de los bordillos debido

a

que

se

extienden

capas

de

pequeño

espesor.

Hay

microaglomerados con texturas rugosas hechas con agregados pétreos de gran calidad y asfaltos modificados, para las vías de alta velocidad de circulación.

 Masillas. Son unas mezclas con elevadas proporciones de polvo mineral y de ligante, de manera que si hay agregado grueso, se haya disperso en la masilla formada por aquellos, este tipo de mezcla no trabaja por rozamiento interno y su resistencia se debe a la cohesión que proporciona la viscosidad de la masilla. Las proporciones de asfalto son altas debido a la gran superficie pág. 13

INGENIERIA DE VIAS específica de la materia mineral. Dada la sensibilidad a los cambios de temperatura que puede tener una estructura de este tipo, es necesario rigidizar la masilla y disminuir su susceptibilidad térmica mediante el empleo de asfaltos duros, cuidando la calidad del polvo mineral y mejorando el ligante con adiciones de fibras. Los asfaltos fundidos, son de este tipo, son mezclas de gran calidad, pero su empleo está justificado únicamente en los tableros de los puentes y en las vías urbanas, incluso en aceras, de los países con climas fríos y húmedos.

 Mezclas de alto módulo. Su proceso de elaboración es en caliente, citando específicamente las mezclas de alto módulo para capas de base, se fabrican con asfaltos muy duros. A veces modificados, con contenidos asfálticos próximos al 6 % de la masa de los agregados pétreos, la proporción del polvo mineral también es alta, entre el 8% - 10%. Son mezclas con un elevado módulo de elasticidad, del orden de los 13,000 Mpa. a 20 grados centígrados y una resistencia a la fatiga relativamente elevada. Se utilizan en capas de espesores de entre 8 y 15 cm., tanto para rehabilitaciones como para la construcción de firmes nuevos con tráficos pesados de intensidad media o alta. Su principal ventaja frente a las bases de grava cemento es la ausencia de agrietamiento debido a la retracción o como las mezclas convencionales en gran espesor la ventaja es una mayor capacidad de absorción de tensiones y en general una mayor resistencia a la fatiga, permitiendo ahorra espesor7

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LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDAD Mezcla Asfáltica en caliente Rosa Zúñiga C. Jefa Sub Departamento Tecnológico y Materiales Curso Laboratorista Vial C Junio 2015 pág. 14

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Mezcla Asfáltica y Agregados pétreos  Agregados pétreos Los agregados pétreos son minerales granulares que se usan ampliamente para bases, sub-bases y relleno de carreteras. Los agregados también se usan en combinación con un material cementante para formar concretos para bases, subbases, superficies de desgaste y estructuras de drenaje. Las fuentes de agregados incluyen los depósitos naturales de arena y grava, los pavimentos pulverizados de concreto y asfalto, el material pétreo resquebrajado y la escoria de altos hornos. Entre los agregados pétreos se encuentran los siguientes  Agregados de Trituración  Agregados Marginales  Agregados Artificiales.  Agregados Naturales.

 Mezcla asfáltica La mezcla asfáltica es conocida como concreto bituminoso o agregado asfaltico y los materiales que la componen son materiales minerales áridos y finos de varios tamaños mezclados con agregado de asfalto el cual se extiende en capas y se compacta, es el material más común en obras como aeropuertos y vías debido a sus buenas propiedades como impermeabilizante también se usa en el núcleo de ciertas presas

Las mezclas asfálticas están constituidas aproximadamente por un 90 % de agregados pétreos grueso y fino, un 5% de polvo mineral y otro 5% de ligante asfáltico. Los componentes mencionados anteriormente son de gran importancia para el correcto funcionamiento del pavimento y la falta de calidad en alguno de ellos afecta el conjunto. El ligante asfáltico y el polvo mineral son los dos elementos que más influyen tanto en la calidad de la mezcla asfáltica como en su costo total8 8

LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDAD Mezcla Asfáltica en caliente Rosa Zúñiga C. Jefa Sub Departamento Tecnológico y Materiales pág. 15

INGENIERIA DE VIAS Perfil típico de una estructura de pavimento Flexible, y capas que lo componen

PAVIMENTO Pavimento. Se llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que reciben en forma directa las cargas del tránsito y las transmiten a los estratos inferiores en forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, BASE. Es la capa que se encuentra bajo la capa de rodadura de un pavimento asfáltico y por encima de la Sub Base granular. Debido a su proximidad con la superficie, posee alta resistencia a la deformación, para soportar las altas presiones que recibe. SUB BASE. Es la capa que se encuentra entre la Base y la sub rasante en los pavimentos asfálticos o la que sirve de soporte a los pavimentos de concreto hidráulico. Debido a que está sometida a menores esfuerzos que la base, su calidad puede ser inferior y generalmente está constituida por materiales locales granulares o marginales SUB RASANTE. En la sección transversal es un punto cuya diferencia de elevación con la rasante, está determinada por el espesor del pavimento y cuyo desnivel con respecto al terreno natural sirve para determinar el espesor de corte o terraplén.

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BIBLIOGRAFIA http://www.vialidad.cl/areasdevialidad/laboratorionacional/MaterialCursos/Me zclas%20Asf%C3%A1lticas.pdf http://anfacal.org/media/Biblioteca_Digital/Construccion/Estabilizacion_de_S uelos/Estab.Doc.Colombiano,varios%20insumos,Cal.2010-F_Upload.pdf https://www.ani.gov.co/ https://www.invias.gov.co/index.php/contratacion2/transparencia-en-lacontratacion https://www.invias.gov.co/index.php/documentos-tecnicos1

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