Trazado de vías forestales

ÍNDICE:
1.−Introducción.
2.−Alineación horizontal.
• Introducción: La planta.
• Criterios de trazado de vías forestales.
3.−Trazado de la línea central.
• Trazado de las líneas rectas.
• Trazado de curvas: métodos.
• Trazado de ángulos rectos.
4.−Alineación vertical.
• Introducción.
• Curvas verticales.
• Prisma del camino.
• Selección del trazado vertical.
5.−Bibliografía.
INTRODUCCIÓN.
En nuestro trabajo trataremos el tema de trazado de vías forestales; como punto a destacar se puede observar
que lo hemos planteado de forma general, evitando muchos conceptos y fórmulas que son difíciles de
comprender y fáciles de olvidar, debido quizás a nuestra condición de novatos en esta carrera, de la que
tenemos todavía pocas nociones. Es por eso por lo que hemos decidido simplificar la información y así tener
una visión general sobre el trazado de vías forestales. Este estudios seguramente está incompleto en muchos
puntos, pero también es más fácil para nosotros; preferimos aprender un poco a olvidarlo todo.
Aún así esperamos sea de su agrado y tenga clemencia a la hora de puntuarnos.
Ahora vamos al trabajo, por el que le empezaremos a hablar de la alineación horizontal.
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2. −ALINEACIÓN HORIZONTAL
− Introducción: la planta.
La planta o trazado horizontal consiste en definir rectas y enlazarlas con curvas.
Las vías se trazan para la comunicación de dos puntos extremos pasando por otros intermedios previamente
fijados de acuerdo con las necesidades.
La mayoría de las veces se trata de optimizar el trazado buscando los mínimos movimientos de tierras, con el
fin de evitar soluciones antieconómicas. Las longitudes del recorrido no han de ser necesariamente las más
cortas.
−Criterio de trazado de vias forestales.
Se trata de ver las modificaciones del terreno, desmontando unas zonas y terraplenando otras, pero sin
exagerar los volúmenes desplazados. Hay que tener en cuenta que los grandes terraplenes o las trincheras
profundas no permiten al camino prestar el servicio adecuado, ya que dificultan el desplazamiento en los
márgenes del camino, tanto del personal como de los materiales, sea cual fuere su función (aprovechamiento
forestal, lucha contra incendios, repoblaciones). Además, los grandes movimientos de tierras provocan un
gran impacto ambiental.
Otro criterio muy importante es el económico. En los caminos forestales, la maquinaria para el movimiento de
tierras suele restringirse al máximo. Lo más frecuente es el empleo exclusivo de una explanadora (bulldozer)
o a lo sumo asociada a una retroexcavadora o a una motoniveladora.
Los criterios básicos del trazado son:
− Debe evitarse que en un mismo plano coincidan condiciones desfavorables, por ejemplo, un radio de
curvatura mínimo y una pendiente máxima.
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• Debe evitarse que a una curva le siga una contracurva sin un tramo recto de por medio.
• Deben evitarse o reducirse al mínimo los lazos o revueltas.
En la practica, el primer paso es determinar el desnivel entre dos puntos que queramos unir, midiendo también
la distancia que los separa en línea recta. Así tendremos una idea de la pendiente que tendría el camino si se
uniera directamente. Si la pendiente es excesiva, será necesario ampliar su recorrido para disminuir la
pendiente hasta volúmenes aceptables.
Recomendaciones para el trazado:
LONGITUD DE LA
RECTA
0,75−2 KM
>2 KM
0,75−2 KM
>2 KM
0,75−2 KM
>2 KM
CONDICIÓN
RADIOS
TOPOGRAFICA
LLANO
MÍNIMOS
ONDULADO
2000 M
500 M
1200 M
350 M
700 M
700 M
MONTAÑOSO
En terreno llano la longitud de alineación aceptable es entre 500 y 2000 m. En terreno ondulado o montañoso
en vez de alineaciones rectas se sustituyen por tramos curvos con un radio de giro muy grande (entre 5000 y
10000 m)
TIPO DE
TERRENO
Tipo de terreno
Pendiente
Pendiente
Máxima
Pendiente deseable
Radio mínimo
Velocidad máxima
Distancia visibilidad
ONDULA−
MONTA−
ESCARPA−
Llano
0−15%
DO
Ondulado
5−10%
ÑOSO
Montañoso
10−20%
DO
Escarpado
>20%
5%
8%
15%
20%
2−3%
180m.
70 km/h.
100m.
5−6%
120m.
60 km/h.
75m.
12%
75m.
50 km/h.
55m.
15−18%
25m.
30 km/h.
25m.
LLANO
Una vez establecida la pendiente, calculamos cuanto supone la separación entre dos curvas de nivel teniendo
en cuenta la equidistancia y la escala del plano. Viendo las curvas de nivel para no superar la pendiente
máxima trazamos la poligonal base.
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Fig.1
Con esta poligonal base se trazará la poligonal definitiva que disminuye considerablemente la pendiente,
pudiendo llegar en ocasiones a eliminarla siempre que sea posible seguir una curva de nivel.
Fig.2
Un caso muy particular de curvas lo constituyen los lazos o revueltas. Éstas se diseñan siempre en una ladera
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de montaña con fuertes pendientes en la cual el camino sufre un gran desnivel. En los caminos es mejor que
existan menos lazos o revueltas porque en ellas los vehículos deben reducir al máximo su velocidad.
Fig.3
Primero hay que buscar una localización adecuada para la revuelta, en que el movimiento de tierras sea lo más
reducido posible, aunque se amplíe el recorrido del camino. Esto requerirá modificar la poligonal base con
una nueva pendiente adecuada a esta nueva disposición.
La pendiente en los tramos de curvas circulares será como máximo del 3%, para evitar que rocen los
vehículos largos. La transición a la poligonal base se hará con dos tramos de curvas circulares convencionales,
con una pendiente intermedia con dos rampas de acceso, una de entrada y otra de salida.
2.−ALINEACION VERTICAL.
−Introducción.
La alineación vertical suele ser el factor limitante en el diseño de cualquier camino forestal, ya que se definen
todas las rasantes y vaguadas por las que este va a atravesar.
Las pendientes máximas de las rasantes vienen determinadas por dos puntos:
• Características del vehículo de diseño.
• Condiciones de erosión.
Cabe señalar que actualmente los vehículos escogidos para realizar las pruebas en el escenario real suelen ser
camiones cargados que tienen limitación de potencia, pero no de tracción y pueden subir pendientes de hasta
un 25% desde el reposo.
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−Curvas verticales:
A la hora de determinar cualquier curva de este tipo, como cualquier recta, claro está, se trata de reducir en
todo lo posible el movimiento de tierras y los daños que pueda causar la erosión, reduciendo con ello también
los costes de nuestra intervención. Para ello se tratan tres puntos imprescindibles:
• Características del tráfico.
• Geometría del vehículo.
• Diferencia algebraica de las pendientes que se intersecten.
Fig.1
El cambio de pendiente es la diferencia entre la pendiente de entrada y la de salida. Cuanto más corta sea la
curva vertical menor será el movimiento de tierras requerido, pero el factor geometría del vehículo también
interviene, y para ello se deben tomar en cuenta las siguientes medidas que serán utilizadas para determinar
que cambio de pendiente puede tomar el camión a lo largo de una curva de longitud cualquiera sin sufrir
daños:
• longitud de la unidad de tracción
• distancia entre soportes laterales.
• Troncos en voladizo de la parte delantera.
• Espacio libre entre troncos y bastidor.
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Fig.2
Generalmente las pendientes máximas en las que puede arrancar un camión desde la posición de reposo están
tabuladas; aquí exponemos un ejemplo de uno de estos vehículos cargados de troncos.
En cuanto a lo referente al tráfico además de estudiar la cantidad media y características de los vehículos que
van a transitar por la vía, el uso a la que esta va a estar destinada hay que incluir otro factor: el margen de
seguridad que éste va a ofrecer. Uno de los puntos más importantes en este apartado es el de determinar la
distancia de visibilidad de parada (S) en los cambios de rasante, ya que la longitud de éstos puede ser
inadecuada. La mayoría de los caminos forestales tienen velocidades de diseño desde los 20 a los 50 km/h, y
la distancia mínima de visibilidad de parada recomendada para ellos va desde 20 hasta 55 metros. Aún así esta
longitud puede ser calculada analizando el cambio de pendiente de la curva.
−Prisma del camino.
Para un buen trazado de un camino forestal es necesario que éste se ajuste con firmeza a las exigencias de la
topografía del terreno. Para ello se requiere un diseño adecuado de éste, y un último replanteo en la superficie
real, ya que las causas fundamentales de un fallo en la masa del suelo de la vía suelen ser:
• la mala ubicación del camino debido a un mal estudio de las tierras o su transporte.
• El sobredimensionamiento, resultado de un cumplimiento excesivamente estricto de los criterios de
diseño.
Cuando las características del terreno son las que rigen el diseño del camino hay mayor flexibilidad y hay que
intentar reducir en la medida de lo posible las pendiente de los taludes del camino así como el ancho de su
calzada.
Sobre todo hay que tener cuidado con los taludes, ya que suelen ser los puntos por los que puede ser más
crítica la definición que el camino va a tener en el terreno, ya que éstos están caracterizados por ser los
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causantes de derrumbes, que afectan de forma drástica al paisaje de la zona por donde discurre el camino.
Aunque este fallo no afecte directamente al camino, hay que tener en cuenta todo tipo de impacto
medioambiental que este tipo de errores pueda provocar, que casi siempre son causa de una mala
compactación o una excesiva inclinación del talud.
Podemos calcular el riesgo de fallo matemáticamente, expresándolo como un coeficiente de seguridad, que
está en función de la resistencia al corte y el esfuerzo cortante que las diferentes superficies que forman el
talud ejercen cuando están en contacto.
Es necesario señalar que los taludes de relleno de los caminos suelen construirse en condiciones secas, pero en
condiciones climatológicas adversas la humedad del suelo aumenta y, por lo tanto, disminuye la resistencia
cohesiva de éste.
Los fallos pueden producirse de las dos formas siguientes:
−Fallo de traslación del talud de relleno: el agua que se acumula en las cunetas se filtra en el talud de relleno y
se va acumulando bajo el suelo provocando corrimiento de tierras.
Fig.3
−Fallo rotacional o de hundimiento del talud del terreno: se produce por la infiltración de agua en su base., lo
que produce que el talud se hunda y tienda al desprendimiento total.
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Fig.4
Tratando un aspecto más ecológico, que además influye también en la estabilidad del prisma, hay que citar la
imposibilidad de recubrir con vegetación desnuda del suelo en los taludes de relleno. Su causa es que los
materiales vertidos suelen ser suelos infértiles de textura gruesa, además de la tendencia a la erosión natural en
zonas de fuertes pendientes.
Elementos del prisma del camino:
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Fig.5
Wc.− ancho del corte.
Hc.− altura del corte.
Wf.− ancho del relleno.
Hf.− altura del relleno.
a.− ángulo de la pte de la ladera.
b.− ángulo del talud de corte.
c.− ángulo del talud de relleno.
En los cálculos de movimiento de tierras el relleno necesario viene dado por el volumen de excavación (talud
de corte) menos las pérdidas debidas a la contracción, más los incrementos debidos al engrosamiento en el
caso de que existiesen rocas.
− Selección del trazado vertical.
Cuando ya haya quedado definido el ancho total de la subrasante, es decir la suma de todas las medidas en
anchura de los componentes del prisma hay que intentar adaptar la plantilla vial a la topografía del terreno.
Además hay que procurar que esta quede en la ladera en lo máximo posible, ya que así no se requerirá un
ensanchamiento adicional del relleno, que compensaría los gastos necesarios en la excavación del talud de
corte y el volumen de tierras necesario para definir totalmente el talud de relleno.
Otros métodos para reducir al mínimo los costes por movimiento de tierras y además evitar un deslizamiento
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de los suelos sería la construcción de muros de contención, como emparrillados de troncos, gaviones o rocas
grandes.
3.−TRAZADO DE LA LÍNEA CENTRAL.
El trazado de la línea central debe de hacerse de manera que cumplamos los requisitos técnicos normales y el
coste de construcción sea lo más bajo posible. El coste de construcción varía según el trabajo que hay que
hacer para el desbroce y el movimiento de tierras, es por eso por lo que a la hora de trazar una línea central
hay que prestar atención a las necesidades de desbroce, limpieza y movimiento de tierra.
En el trazado deben evitarse los obstáculos grandes de manera que se facilite el trabajo aunque haya que
modificarse el trazado horizontal.
La línea central debe trazarse de manera que los movimientos de tierras sean mínimos, lo optimo seria que la
cantidad de tierra que quitemos sea igual a la cantidad que se pone y ambas en la menor cantidad posible.
−Trazado de las líneas rectas.
Un elemento importante para el trazado de las líneas rectas son las picas, las cuales nos ayudan en la
alineación de la línea central. Las picas son barras de unos 2 metros de altura, de color rojo y blanco.
Para alinear se clava la primera pica en un punto conocido de la línea central o en uno cualquiera dejando a
ambos lados de la pica la misma distancia. Despues situamos otra pica a unos 40 ó 60 metros siguiendo el
mismo procedimiento, la línea central que une las picas es la línea central, la cual podemos alargar cuanto
queramos repitiendo el proceso anterior consecutivamente. Como las picas se quitaran despues para así
avanzar en le trazado de la línea recta central, para que la línea central quede marcada en el suelo una vez
quitadas las picas, clavaremos estacas en el suelo separadas unos 10 m unas de otras, el color de las estacas es
aconsejable que sea llamativo para que así resulten más visibles.
−− −−−−Trazado de curvas.
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Para el trazado de las curvas hay diversos metodos para los cuales deberemos utilizar siempre cuerdas,
estacas, cinta métrica y picas de mira.
a)Método de la cuerda.
Suele usarse para curvas cuyo radio es inferior a 30 metros donde el terreno debe ser liso y debe estar libre de
obstáculos.
b)Método del cuarto.
Este método se utiliza cuando la carretera o camino existente mantienen un contorno reconocible.
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c)Método de la tangente.
Es el método apropiado para unir con una cuerda dos rectas que ya están definidas.
d)Método del saliente.
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Este procedimiento se utiliza en todos los casos en los que se empieza el trazado desde donde no hay nada.
−Trazado de ángulos rectos.
El trazado de ángulos rectos es utilizado para el trazado de los testigos. Existen dos formas diferentes de trazar
un ángulo recto:
a)sobre una línea recta.
b)en una curva.
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