Tesis0387ic

DIAGNOSTICO Y PREDISEÑOS PARA LA REHABILITACION DEL TRAMO DE VIA ENTRE EL PR23+700 AL PR23+950 DE LA VIA NACIONAL, BELEN – SACAMA, CODIGO 6404, PASO POR EL MUNICIPIO DE PAZ DE RIO

JAIRO GRIJALBA LANCHEROS CARLOS EDUARDO GARCIA CASTILLO

Trabajo de grado para optar al título de Ingeniero Civil.

Director: Ing. PABLO ANDRES ROMERO RIVERA

FUNDACION UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL BOGOTA, D.C. 2014

1

NOTA DE ACEPTACION

_______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________

_______________________________ Director de Proyecto

_______________________________ Jurado

_______________________________ Jurado

Bogotรก D.C., Junio de 2014

2

DEDICATORIA

A quienes siempre me han apoyado en las campaĂąas que he emprendido.

Jairo Grijalba Lancheros

Por ser el ejemplo a seguir, a mis padres. Por ser el motor de mi vida, a mis hijos.

Carlos Eduardo GarcĂ­a Castillo

3

AGRADECIMIENTOS

Los autores expresan sus agradecimientos a: 

Ingeniero Civil. Pablo Andrés Romero Rivera. Director del proyecto de grado.



Ingeniero Civil.

Rubén Darío Ochoa Arbeláez.

Director Programa

Ingeniería Civil UNIAGRARIA. 

A los funcionarios de la Alcaldía del Municipio de Paz de Rio.



A los funcionarios de la UNIAGRARIA.



A todas y cada una de las personas que nos dieron una voz de aliento para que luchando con tesón y esmero, pudiéramos obtener este título de Ingenieros Civiles.

4

TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCION ............................................................................................................... 8 1. ENTORNO DEL PROYECTO ...................................................................................... 10 1.1 TITULO ..................................................................................................................... 10 1.2 ANTECEDENTES ..................................................................................................... 10 1.3 EXTENCION ............................................................................................................. 11 1.4 JUSTIFICACION ....................................................................................................... 11 1.5 OBJETIVOS.............................................................................................................. 12 1.5.1 Objetivo General. ................................................................................................... 12 1.5.2 Objetivos Específicos. ............................................................................................ 12 2. ASPECTOS GENERALES DE LA ZONA DE ESTUDIO .............................................. 13 2.1 RESEÑA HISTORICA ............................................................................................... 13 2.2 LOCALIZACION GENERAL ....................................................................................... 14 2.3 DIVISION TERRITORIAL, POLITICO Y ADMINISTRATIVA ...................................... 17 2.3.1 Sector Urbano......................................................................................................... 17 2.3.2 Sector rural ............................................................................................................ 18 2.3.3 Centros Poblados y Corredores Viales. ................................................................. 19 2.4 ECONOMIA .............................................................................................................. 19 2.5 ASPECTOS DEMOGRAFICOS ................................................................................. 21 2.5.1 Población según su lugar de residencia .................................................................. 21 2.5.2 Población según la estratificación ........................................................................... 22 2.5.3 Población por edades ............................................................................................. 22 2.6 EDUCACIÓN ............................................................................................................ 23 2.7 CARACTERISTICAS GENERALES DEL CASCO URBANO ..................................... 24 2.7.1 Suelos y Topografía ............................................................................................... 24 2.7.2 Geología y Capacidad Portante del Suelo .............................................................. 25 2.7.3 Climatología. .......................................................................................................... 26 2.7.4 Hidrografía .............................................................................................................. 27 2.8 ATRIBUTOS DE LA INFRAESTRUCTURA URBANA ................................................ 28 5

2.8.1 Vías Urbanas .......................................................................................................... 28 2.8.2 Vías Principales ...................................................................................................... 29 2.8.3 Transporte .............................................................................................................. 29 3. ESTADO DEL ARTE, LEGISLACION VIGENTE Y DESCRIPCION DEL PROBLEMA 31 3.1 ESTADO DEL ARTE Y PROYECTOS SIMILARES ................................................... 31 3.1.1 Revisión bibliográfica .............................................................................................. 31 3.1.2 Proyectos similares ................................................................................................. 32 3.2 LEGISLACION VIGENTE .......................................................................................... 35 3.2.1 Normatividad Vial .................................................................................................... 36 3.2.2 Normatividad peatonal y amoblamiento urbano ...................................................... 38 3.2.3 Normatividad Recurso Hídrico - Distrito de Riego .................................................. 45 3.3 DESCRIPCION DEL PROBLEMA ............................................................................. 47 3.3.1 Datos de la vía ....................................................................................................... 47 3.3.2 Descripción del sector vial ..................................................................................... 49 3.3.3 Descripción del conflicto ......................................................................................... 51 4. METODOLOGIA DESARROLLADA ............................................................................ 56 4.1 TOPOGRAFIA E INVENTARIO VIAL ......................................................................... 56 4.1.1 Topografía .............................................................................................................. 56 4.1.2 Inventario Vial ......................................................................................................... 59 4.2 AFOROS VEHICULARES.......................................................................................... 64 4.3 AFOROS PEATONALES ........................................................................................... 67 4.4 OPERACIÓN DEL DISTRITO DE RIEGO .................................................................. 70 4.4.1 Concesionario del distrito de riego ......................................................................... 70 4.4.2. Operación del distrito de riego ............................................................................... 70 4.4.3 Caudales ................................................................................................................ 71 4.4.4 Sección del canal .................................................................................................... 71 4.4.5 Zona a irrigar .......................................................................................................... 72 4.5 GEOTECNICA Y SUELOS ........................................................................................ 73 4.5.1 Geología ................................................................................................................. 73 4.5.2 Exploración del suelo .............................................................................................. 74 6

4.5.3. Análisis de los resultados....................................................................................... 75 4.5.4 Resultados .............................................................................................................. 76 4.5.5 Recomendaciones .................................................................................................. 78 CAPITULO 5. DIAGNOSTICO Y SOLUCIONES PROPUESTAS .................................... 80 5.1 DIAGNOSTICO Y SOLUCION AL TRAFICO PEATONAL ......................................... 80 5.1.1 Diagnostico de la infraestructura peatonal: ............................................................. 80 5.1.2 Diagnostico al tráfico peatonal ................................................................................ 81 5.1.3 Solución propuesta al tráfico peatonal .................................................................... 85 5.2 DIAGNOSTICO Y SOLUCION AL TRAFICO VEHICULAR ........................................ 88 5.2.1 Diagnostico a la infraestructura vehicular. ............................................................... 88 5.2.2 Diagnostico al tráfico vehicular................................................................................ 92 5.2.3 Solución propuesta al tráfico vehicular. ................................................................... 96 5.3 DIAGNOSTICO Y SOLUCION AL DISTRITO DE RIEGO .......................................... 98 5.3.1 Diagnostico del distrito de riego .............................................................................. 98 5.3.2 Solución al paso del distrito de riego ....................................................................... 99 CAPITULO 6. PREDISEÑOS Y CUANTIFICACION DE LAS SOLUCIONES ................. 101 6.1 PREDISEÑOS ......................................................................................................... 101 6.1.1 Prediseño de Infraestructura Peatonal – Anden .................................................... 101 6.1.2 Prediseño geométrico de la vía ............................................................................. 106 6.1.3 Prediseño de Estructuras de Contención .............................................................. 109 6.1.4 Prediseño del Distrito de Riego ............................................................................. 133 6.1.5 Prediseño señalización del sector ......................................................................... 142 6.2 CANTIDADES DE OBRA y PRESUPUESTOS ........................................................ 144 6.2.1 Cuantificación de cantidades de obra ................................................................... 144 6.2.2 Presupuesto de Obra ............................................................................................ 145 6.3 CRONOGRAMA DE OBRA ..................................................................................... 147 CONCLUSIONES .......................................................................................................... 148 RECOMENDACIONES .................................................................................................. 150 BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................. 151

7

INTRODUCCION

Este trabajo de grado nace en la necesidad que tiene el Municipio de Paz de Rio (Boyacá) en dar solución a un conflicto que se presenta en el sector del PR 23+700 al PR 23+950 de la vía nacional Belén – Sacama, identificada con el código 6404 por el INVIAS, entre peatones y el tráfico vehicular, ya que este sector presenta un deterioro de la capa de rodadura, el ancho de la banca es reducido, no hay infraestructura adecuada para la circulación del peatón, adicionalmente atraviesa el sector un canal abierto perteneciente al distrito de riego que no es controlado adecuadamente.

Este proyecto, busca realizar el diagnóstico de la situación actual y prediseñar las obras necesarias proponiendo una solución adecuada

técnicamente viable al

conflicto que actualmente se presenta; esto enfocado a rehabilitar el tramo en cuestión.

El desarrollo del proyecto implica la toma de información en campo y su posterior procesamiento en oficina. Se requiere además de plantear soluciones ingenieriles y descartar aquellas que se salgan de una posible ejecución técnica o que generen un presupuesto desbordado para las posibilidades presupuestarias de las entidades interesadas.

El trabajo se desarrolla por capítulos explicando temas generales y acercándose a aspectos concretos del sector en estudio. Para temas relevantes se hace una profundización hasta explicar y solucionar las inquietudes resultantes.

Finalmente se hace un presupuesto estimando los costos a que ascienden las soluciones propuestas. Se incluye un análisis de las soluciones propuestas y algunas conclusiones y recomendaciones del proyecto en general.

8

El proyecto nace en una necesidad tanto para los peatones como para la correcta operación del tráfico vehicular, dando respuesta a las inquietudes que tiene el INVIAS y el Municipio de Paz de Rio para poder invertir recursos de manera que se solucione el conflicto en este tramo de la vía.

9

1. ENTORNO DEL PROYECTO

1.1 TITULO DIAGNOSTICO Y PREDISEÑOS PARA LA REHABILITACION DEL TRAMO DE VIA ENTRE EL PR23+700 AL PR23+950 DE LA VIA NACIONAL, BELEN – SACAMA, CODIGO 6404, PASO POR EL MUNICIPIO DE PAZ DE RIO

1.2 ANTECEDENTES

En el Municipio de Paz de Rio, se ha aumentado considerablemente la actividad minera en los últimos años, lo que se ha visto reflejado en un aumento considerable del tráfico de vehículos de carga en la región.

El aumento en el tránsito, ha agudizado el conflicto que se presenta entre peatones y vehículos en un sector de la vía nacional que atraviesa el municipio, exactamente en el sector del PR23+700 al PR23+950.

Esta vía está a cargo del INSTITUTO NACIONAL DE VIAS - INVIAS, y se denomina como la transversal Belén – Sacama con el código 6404 y comienza con el PR0+000 en el municipio de Belén, pasa por el municipio de Paz de Rio en el PR23+000, continua hacia el municipio de Socha en el PR35+000, y termina en el Municipio de Sacama en Casanare en el PR135+000.

El conflicto entre peatones y vehículos (en su mayoría de carga pesada), se ha visto aumentado por la afectación a los predios colindantes a la vía; cuyos propietarios por medio de acciones legales (Tutelas y derechos de petición) han reclamado de soluciones a la problemática y a las afectaciones de sus predios.

10

1.3 EXTENSION El presente proyecto pretende hacer un diagnóstico de la situación actual y proponer mediante prediseños de obras, una solución adecuada al conflicto en el sector mencionado, dando de esta forma, solución a la operación vehicular, al tránsito peatonal y a la conducción adecuada del distrito de riego que atraviesa el sector.

1.4 JUSTIFICACION Para la comunidad del municipio de Paz de Rio, dar una solución a este conflicto actual, es una necesidad apremiante y sentida, ya que los conflictos entre el flujo vehicular y peatonal son cada vez más frecuentes.

Algunos de los habitantes, han solicitado ante diferentes instancias, dar una solución adecuada a este problema, ya que se están poniendo en riesgo vidas humanas. Incluso se ha recurrido a la vía de la tutela para que las autoridades tomen cartas en el asunto.

La actual administración del Municipio de Paz de Rio, en cabeza del Señor Alcalde JUSTO

PASTOR

GOYENECHE

HERRERA,

buscando

cumplir

con

los

lineamientos del Plan de Desarrollo, se encuentran comprometidos con buscar soluciones claras y efectivas a los problemas de movilidad tanto para el tránsito vehicular como el peatonal.

En vista de que el Municipio de Paz de Rio, no puede destinar recursos propios para solucionar el problema descrito, ya que la vía en cuestión, pertenece al INVIAS, ha optado por recurrir a la Facultad de Ingeniería de la FUNDACION UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA – UNIAGRARIA, para que desarrolle 11

un proyecto que provea las soluciones técnicas y adecuadas a este problema y se puedan solicitar al INVIAS, la destinación de recursos para tal fin.

1.5 OBJETIVOS

1.5.1 Objetivo General.

Realizar el diagnóstico y los pre-diseños para la ejecución de las obras necesarias para rehabilitar el tramo de vía entre el PR 23+700 al PR 23+950 de la vía Nacional BELEN – SACAMA, CODIGO 6404, paso por el municipio de Paz de Rio

1.5.2 Objetivos Específicos.

Revisar el estado del arte en proyectos similares y la normatividad que rige la materia en cuestión.

Realizar la toma de datos de campo necesarios para el desarrollo del proyecto.

Pre-diseñar los elementos del trazado de la vía tanto para su alineamiento vertical como horizontal.

Pre-diseñar las obras requeridas para que tanto el tráfico vehicular como el tráfico peatonal circulen en forma adecuada y sin conflictos.

Pre-diseñar una solución adecuada para dar continuidad al distrito de riego.

Cuantificar las cantidades de obra para ejecutar el proyecto.

Elaborar el presupuesto para ejecutar las obras propuestas.

12

2. ASPECTOS GENERALES DE LA ZONA DE ESTUDIO

2.1 RESEÑA HISTORICA1

El Municipio de Paz de Río tuvo sus inicios desde la época del cacicazgo de Chitagoto en 1540, cuando se inicia la invasión militar por parte de la Colonia Española y llegan a la zona los enviados de Gonzalo Suárez Rendón con los primeros evangelizadores que forjaron la religión católica que aún predomina en sus habitantes.

El 5 de febrero de 1834, Colombia Estado de la Nueva Granada aprueba la creación de una parroquia en Sativa Norte, que se bautizó con el nombre de Paz bajo, con la idea de la protección de la Santísima Trinidad, lo cual se considera como la primera fundación de la provincia.

Como la ley quinta de 1920 autorizaba a las asambleas departamentales el cambio de nombre de los municipios que entonces estuvieran repetidos en el territorio de la república, la asamblea de Boyacá en 1936 agregó a La Paz el título de Río, en recordación al tratado de paz firmado en Río de Janeiro el 24 de mayo de 1934, entre Colombia y Perú

El 3 de Noviembre de 1933 se presenta un deslizamiento de tierra en el casco urbano de la Paz lo cual obliga a la reubicación de su población un poco más abajo de las orillas del río Chicamocha. Los deslizamientos se siguieron presentando lo cual acarreaba reubicaciones de la población frecuentes. Hasta que el Ingeniero ENRIQUE CAICEDO inicia la demarcación de un terreno estable

1

Esquema de Ordenamiento Territorial – Municipio de paz de Rio 2010 13

el cual fue designado por el Consejo Municipal como lugar de asiento, lo cual generó que la fecha de fundación del Municipio de Paz de Río se decretara el 20 de Julio de 1935.

Cinco años más tarde, en 1940 se inaugura la primera planta de explotación de hierro, casi a la par con la mina de extracción de carbón de la Empresa CARBOCOL, el cual extraía en una región de Tasco cerca del perímetro urbano de Paz de Río.

En abril de 2012, la localidad se vio inundada debido al desbordamiento del rio Soapaga, hecho por el cual, el municipio recibió la visita del Presidente de la Republica, Juan Manuel Santos el 22 de abril del 2012.

2.2 LOCALIZACION GENERAL

El Municipio de Paz de Río se encuentra geográficamente localizado en la región Norte del Departamento de Boyacá, a una altura sobre el nivel del mar de 2200 metros, con una temperatura promedio de 16ºC, dista de la capital del departamento unos 107 kilómetros aproximadamente. Tiene una extensión total de 116 kilómetros cuadrados2.

2

Ibid., p 13 14

Tabla 1. Información general del municipio de Paz de Rio CODIGO DANE 537 AÑO DE FUNDACION 1834 AÑO ERIGIDO MUNICIPIO 1935 No. DE VEREDAS 10 EXTENSION 116 Km2 ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR 2200 m.

TEMPERATURA MEDIA 16ºC DISTANCIA POR CARRETERA A TUNJA 107 Km. PISOS TÉRMICOS: CÁLIDO ---MEDIO ---FRIO 77.3 Km2 PÁRAMO 38.7 Km2 Fuente: Esquema de Ordenamiento Territorial “EOT” 2010 El municipio limita al Norte con los Municipios de Sátiva Norte y Sátiva Sur; al Sur con los Municipios de Beteitiva, Tasco; al Oriente con el Municipio de Sátiva Sur y Socha y al Occidente con el Municipio de Belén y Tutazá. Pertenece a la provincia de Valderrama.

Su principal actividad económica es la minería - industria y en segundo renglón la agricultura de subsistencia.

15

Figura 1. Límites del municipio de Paz de Rio RIOHACHA

SANTAMARTA BARRANQUILLA

LA GUAJIRA ATLANTICO CARTAGENA

VALLEDUPAR

CESAR

MAGDALENA

REPUBLICA DE COLOMBIA

SINCELEJO

SUCRE

MONTERIA

NORTE DE SANTANDER CORDOBA

BOLIVAR CUCUTA

BUCARAMANGA ARAUCA

ANTIOQUIA

SANTANDER ARAUCA

MEDELLIN

CHOCO

PUERTO CARRENO

Q UIBDO

CASANARE TUNJA

CALDAS

RISARALDA

YOPAL

BOYACA CUMDINAMARCA

MANIZALES PEREIRA

VICHADA

ARMENIA

QUINDIO

IBAGUE

CUBARA

VILLAVICENCIO

TOLIMA VALLE DEL CAUCA

INIRIDA

META

CALI

NEIVA

CAUCA

HUILA

GUAINIA SAN JOSE

POPAYAN

GUAVIARE FLORENCIA

NARINO PASTO

MITU

MOCOA

VAUPES

PUTUMAYO

CAQUETA

AMAZONAS

CHISCAS

COVARACHIA EL ESPINO

GUICAN GUACAMAYAS PANQUEBA

TIPACOQUE SAN MATEO

EL COCUY

L ETICIA

SOATA

BOAVITA LA UVITA

SUSACON CHITA

SATIVANORTE JERICO

SATIVASUR SANTANA TUTAZA SOCOTA CHITARAQUE

BELEN

SAN JOSE DE PARE

PAZ DE RIO

SOCHA

PTO. BOYACA CERINZA BETEITIVA

TOGUI SANTA ROSA DE VITERBO

TASCO FLORESTA

MONIQUIRA

DUITAMA

BUSBANZA CORRALES GAMEZA NOBSA

SOTAQUIRA PAIPA

GACHANTIVA

TOPAGA

TIBASOSA PISBA

ARCABUCO

SANTA SOFIA

TUNUNGUA

MONGUA

MONGUI BRICENO

SABOYA

SOGAMOSO

TUTA

OTANCHE VILLA DE LEIVA

S. PABLO DE BORBUR

PAUNA

FIRAVITOBA

COMBITA

SUTAMARCHAN

PAYA

CHIQUINQUIRA

CHIQUIZA

OICATA MOTAVITA

TINJACA

CUITIVA

TOCA

SORA

SACHICA

QUIPAMA

IZA

MARIPI CALDAS

CHIVATA S.MIGUEL DE SEMA

LABRANZAGRANDE

TOTA

PESCA

CUCAITA

RAQUIRA LA VICTORIA

AQUITANIA

MUZO

TUNJA

BUENAVISTA

SIACHOQUE SORACA

SAMACA COPER

VIRACACHA BOYACA

CIENEGA JENESANO

VENTAQUEMADA

RONDON

NUEVO COLON PAJARITO

RAMIRIQUI

TURMEQUE

TIBANA ZETAQUIRA

BERBEO SAN EDUARDO

UMBITA

DEPARTAMENTO DE BOYACA

CHINAVITA

MIRAFLORES

PACHAVITA

PAEZ

LA CAPILLA

SATIVANORTE

GARAGOA TENZA

SUTATENZA CAMPOHERMOSO

GUATEQUE SOMONDOCO ALMEIDA

MACANAL

GUAYATA

CHIVOR

SANTA MARIA

SATIVASUR

SAN LUIS DE GACENO

TUTAZA SOCOTA

PAZ DE RIO BELEN SOCHA

MUNICIPIO DE PAZ DE RIO BETEITIVA TASCO

Fuente: Los Autores

Es de fácil acceso por vía pavimentada desde el municipio de Duitama en un tramo de aproximadamente 60 kilómetros.

16

Figura 2. Ruta hacia el municipio de Paz de Rio

.

Fuente: Los Autores

2.3 DIVISION TERRITORIAL, POLITICO Y ADMINISTRATIVA

2.3.1 Sector Urbano. Según acuerdo municipal 005 de 1982, la jurisdicción urbana del municipio tiene un área de 911.941 metros cuadrados, un perímetro de 4954,49 metros lineales y alberga nueve (9) barrios que son: Brisas de Soapaga, Buenos Aires, Colonial, Jorge Eliécer Gaitán, Progreso, La Paz, Metrópolis, Santa Teresa y Venecia3.

3

Ibid., p 13 17

Figura 3. División geográfica urbana del Municipio de Paz del Rio.

ELA CU O ES EL RES OG PR

PLANTA DE TRATAMIENTO ACERIAS

CLU CAMPO B SPORT PLANTA DE TRATAMIENTO

ST ES A. CU TE EL RE A SA

CONJUNTO RESIDENCIAL PISCINA

ZONA INDUSTRIAL ACERIAS PAZ DEL RIO

TORE MO AUTO

ACERIAS PAZ DE RIO

S

I.B.T.I.M.I.N.

A TASCO

Cal

ES DE B DOR CLU AJA AB TR

le

IT AL

11

Cal 10

HO SP

le

lle Ca 9

Depisito de Material ZONA INDUSTRIAL ACERIAS PAZ DEL RIO

SA

D LU

SA

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le Cal

IA ALD ALC

O

8

V RTI PO ELA DE CU R" ES TIE POLI U "B 4 rera Car

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7

LE IG

le Cal

3

le Cal

rera Car

6

LEYENDA

le Cal 4 le Cal 5

le Cal

rera

2 Car

3

Car

.B I.C

rera

1

.F. N CO

M.I.

.T.I.

LE CO

GIO

LE

MA

I.B

CEMENTERIO

Fuente: Esquema de Ordenamiento Territorial “EOT” 2010

2.3.2 Sector rural. El sector rural está comprendido por 10 veredas según el IGAC, las cuales se encuentran sectorizadas poblacionalmente en pequeños núcleos que se identifican principalmente por su vecindad, compartiendo más o menos las mismas necesidades e identificándose en su estilo de vida como se observa en el siguiente cuadro:

18

Cuadro 1. Veredas del Municipio de Paz de Río.

VEREDA SECTORES CARICHANA El portillo, Huerta chiquita, Carichana centro CHITAGOTO Arcabuco, tapias, paz Vieja CHORRERA Chorrerita y Chorrera COLACOTE Gane, peña Blanca, Centro, la Torre PIEDRA GORDA SALITRE Ladrillera, El Salitre SIBARIA Campanario, Chibatera, Sibaría SOAPAGA La torre; Volcán, Concentración SOCOTACITO Socotacito alto, Socotacito Bajo TIZA Fuente: Esquema de Ordenamiento Territorial “EOT” 2010

CASERIOS Paz Vieja

Concentración

2.3.3 Centros Poblados y Corredores Viales.

Paz vieja: Es un centro poblado con denominación de Caserío localizado en la vereda Chitagoto, con aproximadamente 18 viviendas en las que vivían 64 habitantes, de las cuales 7 son en arriendo y 11 propias, cuenta con iglesia, cementerio, escuela, SAI. Concentración: Ubicado sobre la vía Paz de Río – Belén, en la vereda Soapaga, en la ribera del río Soapaga, cuenta con 19 viviendas de las cuales 4 son en arriendo y 15 son propias; se destacan: la escuela y el SAI; la vía es pavimento flexible4.

2.4 ECONOMIA

La agricultura y la ganadería le han cedido primacía económica a la producción mineral de hierro, carbón y comercio en general. Sus diferentes pisos térmicos le permiten la producción de diferentes productos.

4

Ibid., p 13 19

Figura 4. División geográfica rural del Municipio de Paz de Río.

TIZA MUNICIPIO DE SATIVASUR

MUNICIPIO DE TUTAZA

CHORRERA

SOCOTACITO

PIEDRA GORDA

CHITAGOTO

SIBARÍA

SOAPAGA

SALITRE

COLACOTE CENTRO URBANO

MUNICIPIO DE SOCHA

CARICHANA

MUNICIPIO DE TASCO

MUNICIPIO DE BETEITIVA

Fuente: Esquema de Ordenamiento Territorial “EOT” 2010 En un piso ya más elevado, su suelo produce trigo, papa, maíz, cebada, habas, hortalizas. Pero en las riberas de los ríos Chicamocha y Soapaga se producen todos los vegetales del clima templado. La ganadería no se explota a gran escala.

20

Anualmente es escenario del Reinado Nacional de la Minería, certamen que cuenta con el apoyo de la empresa Acerías Paz del Río, que cuenta con sus minas de hierro en jurisdicción del municipio.

2.5 ASPECTOS DEMOGRAFICOS

El municipio venía presentando un alto índice de emigración, el despoblamiento presentado se debía entre otras causas a factores como la falta de oportunidades laborales, baja productividad en el sector agrícola, falta de oportunidades de estudio a escala superior, factor común a muchos municipios del departamento de Boyacá; de tal grado era la emigración que el municipio estimaba, que aún sin poseer datos oficiales (pues estos dependen del DANE) cerca de un 50% de su población rural se trasladaban a la zona urbana de Paz de Río o a otros municipios5.

Tabla 2. Distribución de la Población por Grupos de Edad, Género y Área de Residencia GRUPOS HOMBRES MUJERES TOTAL ÁREA ÁREA DE EDAD URBANA RURAL <1 55 58 113 70 43 1a4 218 208 426 223 203 5 a 14 696 629 1325 762 563 15 a 44 1221 1363 2584 1644 940 45 a 59 414 472 886 395 491 60 y más 344 439 783 336 447 TOTAL 2.947 3.167 6.117 Fuente: E.S.E “Salud Paz de Río”. Febrero 2006

3.432

2685

2.5.1 Población según su lugar de residencia: En la siguiente tabla se muestra la distribución de la población por área de residencia del municipio gracias a la

5

Ibid., 13 21

información suministrada por el SISBEN; órgano oficial de la certificación de la población en Colombia

Tabla 3. Distribución de la Población por Área de Residencia TOTAL URBANO RURAL N° % N° % 6117 3432 56.1 2685 43.9 Fuente: Esquema de Ordenamiento territorial “EOT” 2010

2.5.2 Población según la estratificación: Según la información que maneja el SISBEN para el año 2006, la población actual del casco urbano y rural es de 6.117 habitantes. En la tabla siguiente se referencia el Estrato de la población urbana, podemos ver que la mayoría de la población es de estratos 1, 2 y 3, el SISBEN los registra para el año 20066.

Tabla 4. Estratificación socioeconómica.

Estrato Población total 1 1543 2 3427 3 1131 4 15 5 1 6 0 Total 6117 Fuente: Oficina SISBEN. Febrero 2006

( %) 25.22 56.02 18.48 0.24 0.01 0 100

2.5.3 Población por edades: En el siguiente cuadro podemos apreciar que la mayoría de la población es mayor de 20 años y que un 35 % de la población es de la tercera edad.

6

Ibid., p 13 22

Tabla 5. Población por edad Rango de Edad 0 a 14 años 15 a 19 años 20 a 59 años Mayor de 60 años Total Fuente: Oficina SISBEN. Febrero 2006

Habitantes 1137 493 2336 2150 6117

% 19 8 38 35 100

2.6 EDUCACIÓN

En el Municipio funciona el Antiguo Colegio Marco Antonio Mejía Gómez, hoy Instituto de Bachillerato Técnico Industrial y Minero Integrado Paz de Río IBTIMIN. Hay varias especializaciones en el Instituto de Bachillerato, entre ellas: dibujo, mecánica, metalistería, fundición, comercio7.

La población escolar se encuentra distribuida en 13 establecimientos localizados en el centro urbano, centros poblados y veredas, los cuales se relacionan en la siguiente tabla; igualmente se presenta un consolidado por centro o Institución, en cuanto a grados que ofrece, número de alumnos y número de docentes.

1

Escuela r.n. Carichana

3

5

6

0

4

2

20

1

2

Escuela r.n. Colacote

2

1

2

4

1

4

14

1

3

Escuela r.n. Torre de T.V

1

3

0

2

1

5

12

1

4

Escuela r.n. Gane

5

4

4

1

1

4

19

1

7

1

2

3

4

Ibid., p 13 23

5

6

7

8

9

10 11

Total Docentes

INSTITUCIONES

Transición

Total alumnos

Cuadro 2. Distribución Población Escolar

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11

Total Docentes

1

Total alumnos

Transición

INSTITUCIONES

5

Escuela r.n. Soapaga

2

3

2

0

0

0

7

1

6

Escuela r.n. Socotacito

2

4

1

2

1

4

14

1

7

Escuela r.n Concentra

7

3

3

13

9

3

38

1

8

Escuela r.n. Chorrera

0

5

5

3

0

2

15

1

9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4

Escuela r.n. Piedragorda

1

5

2

3

3

4

18

Escuela r.n. Tiza

2

3

4

2

2

0

13

Escuela r.n. Chitagoto alto

2

3

0

4

3

2

14

Escuela r.n. Las Tapias

2

5

2

2

5

3

INSTITUTO TECNICO

17

61|

47

60

73

51

TOTALES

46 101

78

96 103

84

12 7 12 7

11 9 11 9

12 9 82 92 72 12 9 82 92 72

1

19

1

930

38

1133

45

Fuente: Dirección de Núcleo Educativo, 2006

2.7 CARACTERISTICAS GENERALES DEL CASCO URBANO

2.7.1

Suelos y Topografía. De forma genérica en el área urbana los suelos

presentan altas pendientes en casi la totalidad de su área y en especial hacia la parte del Colegio Técnico y el Barrio Gaitán, Buenos Aires, La Paz, Colonial y Metrópolis. Además, presentan alta pedregocidad superficial y una textura franco arenosa8.

Los suelos correspondientes a la Cordillera Oriental, son generalmente montañosos y escarpados con alturas que van desde los 2200 hasta los 3000 m.s.n.m. se desarrolla una vegetación muy escasa, la topografía es abrupta representada por gran cantidad de escarpes, laderas erosionadas, onduladas y rectas. La vegetación es principalmente rastrojos, árboles de poca altura y pastos 8

Ibid., p 13 24

principalmente, De forma genérica el área urbana y los suelos de esta área pertenecen al clima Bosque Seco Montano Bajo (Bs-Mb).

2.7.2 Geología y Capacidad Portante del Suelo. El Perímetro Urbano está apoyado sobre un depósito de coluvión (Qcl) que está apoyado sobre

la

formación Picacho (Tep) y parte de la zona industrial se apoya en la formación Socha superior; por estar situado en una zona sísmica alta, las construcciones que se vayan a realizar requieren de un diseño sismoresistente9.

De igual forma, en el Mapa de Zonificación Sísmica de Colombia, el Municipio de Paz de Río se encuentra clasificado dentro de la zona de amenaza sísmica ALTA. Así mismo, en el mapa de Aceleración Efectiva Horizontal de Diseño (Aa), expresada como fracción de aceleración de la gravedad, g = 9.8 m/s 2, el municipio se encuentra dentro de la zona que presenta un valor (Aa = 0.25).

A escala nacional el Municipio se ve afectado o influenciado por los Sistemas de fallas de Bucaramanga – Santa Marta, del Piedemonte Llanero y las Fallas Regionales de Boyacá, Soapaga y Salinas. El municipio de Paz de Río presenta en su territorio fallas importantes. La actividad que presentan algunas de estas fallas es muy alta como es la falla de Soapaga, presente en el área, y otras presentan una actividad media, evidenciándose con la presencia de varios deslizamientos y movimientos de remoción en masa registrados a lo largo de las líneas de falla o en sectores adyacentes como las fallas de Carichana, Colacote, El Salitre, y otras fallas que por el contrario no afecta en grandes proporciones los sectores en los que se localizan.

9

Ibid., p 13 25

2.7.3 Climatología. 

Clima: El clima en la zona sobre la que tiene asiento el área urbana posee condiciones secas de baja pluviosidad y moderada temperatura con condiciones secas en buena parte del año y baja humedad relativa.



Temperatura: la temperatura promedio es de 16°C; los meses más cálidos son diciembre, enero, febrero, junio, julio donde se puede

llegar a 24°C y los

meses más fríos de Octubre y Noviembre baja hasta cerca a los 12°C, igual durante el día ocurren variaciones a veces bruscas de temperatura. 

Precipitación: En el área de estudio se presenten dos periodos lluviosos intercalados con periodos de tendencia seca. La precipitación promedio anual es de 793.7 mm. El periodo lluvioso en el primer semestre se registra en los meses de Abril y Mayo para la mayoría del área municipal. El segundo periodo se sucede entre los meses de Octubre y Noviembre. Los periodos con tendencia seca se presentan en el primer trimestre del año; entre los meses de Enero y Febrero y en el segundo semestre entre los meses de Junio a Septiembre y en el mes de Diciembre.



Humedad Relativa: Se tienen datos para las Estaciones de Beteitiva y Sativa Norte, los primeros son válidos para el Sur y los segundos para el Norte del área municipal. La humedad promedio en la Estación de Beteitiva es del 83% siendo casi constante durante el año, excepto en los meses de Junio y Julio donde se registran los máximos valores del orden del 92%.



Vientos y Brisas: Los valores de recorrido varían entre 1.2 m/seg. a 1.7 m/seg., la velocidad media es del orden de 1.4 m/seg. Los vientos son más 26

fuertes a principio del año y a mediados del segundo semestre del mismo; y se hacen débiles en los meses de Abril, Mayo y Junio. La máxima velocidad del viento alcanza los 2.4 m/seg. 

Brillo Solar: es similar en su comportamiento a la evaporación e inverso a la precipitación o régimen de lluvias; la mayor cantidad de horas con brillo solar corresponde a la temporada seca, registrándose la mayor cantidad en Enero con 239.6 horas al mes registrado en la estación Belencito.



Asoleación: en su trazado el casco urbano tiene las carreras en el sentido norte sur y las calles en el sentido oriente occidente, las construcciones que se ubican sobre las calles reciben sol de mañana y tarde mientras que las ubicadas sobre las carreras reciben muy poco sol.

2.7.4 Hidrografía. El sistema hidrográfico del municipio, está definido por las Cuencas de los ríos Chicamocha y Soapaga, en la desembocadura del Soapaga en el Chicamocha se ubica la cabecera municipal.

La cuenca del río Soapaga, ubicada sobre el territorio del municipio, corta su área de occidente a sur oriente desembocando en el río Chicamocha, en la parte sur del municipio se halla el casco urbano, el cual a la vez se halla rodeado lateralmente por las veredas Carichana y el Salitre; el río Soapaga vierte sus aguas al río Chicamocha, que es el límite municipal en parte con Tasco y Socha.

Estos dos cuerpos de agua son decisivos en la estructura urbana de Paz de Río, el Chicamocha lo limita por el sur en un recorrido que divide con los municipios de Tasco y Socha y el río Soapaga lo atraviesa con dirección norte a suroriente hasta su encuentro con el Chicamocha.

27

2.8 ATRIBUTOS DE LA INFRAESTRUCTURA URBANA

2.8.1 Vías Urbanas. El Municipio cuenta con un promedio del 80% de sus vías con carpeta asfáltica y el 20% restante se encuentra en estado de subbase, el ancho promedio de calzada es de 7 metros, pendientes entre el 5 y el 20%10.

Sin embargo, en la actualidad las vías del casco urbano en aproximadamente un 90% se encuentran con un alto desgaste en su carpeta asfáltica, presencia de hundimientos en algunos casos y una inadecuada señalización tanto vertical y horizontal; esta situación, como se ha recalcado, es también favorecida por el tránsito de vehículos pesados, tractomulas que a diario circulan por el área urbana.

Se requiere por lo tanto de actividades de parcheo, bacheo, colocación de nuevas carpetas de rodadura y un programa de ordenamiento de las vías tanto en su señalización horizontal y vertical. Conforme con la información de la oficina de planeación la denominada carrera 1, está ocupada por Acerías Paz del Río (su continuidad), como se observa en el plano

base urbana. Debido a los

inconvenientes presentados se considera que el planteamiento de un proyecto de nomenclatura urbana y señalización vial es importante para el municipio, puesto que para poder aplicar las normas es primero vital tener la nomenclatura vial para su posterior señalización.

10

Ibid., p 13 28

2.8.2 Vías Principales

Vía Paz de Río - Duitama: Se encuentra pavimentada desde Duitama hasta unos kilómetros antes de Socota. El ancho de la calzada es de 7 metros por allí transitan todas las tractomulas que sacan el coque y carbón hacia Samacá, también viajan las busetas a Chita, Jericó, Socha y Arauca, como se mencionó anteriormente, no generan ningún ingreso representativo al municipio 11.

Vía Paz de Río - Sativa: Comunica a Paz de Río con Sativa Sur y Sátiva Norte, la vía es en recebo, el transporte es muy escaso; con el auge del carbón está transitando gran cantidad de volquetas por la vía principal y la de la parte baja de Silbaría, igual que la anterior no le genera ningún ingreso al municipio de Paz de Río. El carbón lo traen para el centro de acopio de Acerías y otras empresas. El deterioro de la vía es notorio por falta de mantenimiento ninguna de las empresas mineras colaboran con mantener en buen estado la vía.

2.8.3 Transporte. Las vías de comunicación con el sector rural son principalmente de tres tipos o clases: Terrestres, carreteables y férreas. Los carreteables se encuentran en regular estado y no cuentan con pavimentación, uno de los problemas más frecuentes que se presenta en las vías son los derrumbes y deslizamientos de tierra. El servicio de transporte es prestado por empresas dedicadas exclusivamente a este fin, tren de carga con un vagón de pasajeros, el transporte interveredal es atendido por una cooperativa de aproximadamente 25 camperos.

11

Ibid., p13 29

Cuadro 3. Estado de las Vías y Condiciones de Transporte vereda

estado vías B

Colacote Soapaga Socotacito Alto Tiza Chorrera Piedra gorda Chitagoto Sibaria

R X X

X X X

de distancia en horas a la cabecera municipal vehículo a caballo a pie M automotor 1 2 3 1y½ 1 2 X 1y½ 3 5 X 2 3 5 X 1y½ 3 5 1 1 y 1/2 3 1 3 4 1 2 3

tipo de automotor Empresarial COOTRAPAZ

Fuente: Esquema de Ordenamiento Territorial “EOT” 2010

30

transporte frecuencia Particular X X X X X X X X

Por contrato o Expreso

3. ESTADO DEL ARTE, LEGISLACION VIGENTE Y DESCRIPCION DEL PROBLEMA

3.1 ESTADO DEL ARTE Y PROYECTOS SIMILARES

Los pasos urbanos de las vías nacionales han sido conflictivos ya que se reúne el tráfico pesado con tráfico urbano y el tráfico peatonal. El poco desarrollo de la infraestructura vial, en especial el de las intersecciones, hace que la operación vehicular se vea restringida y se genere el conflicto con los peatones.

3.1.1 Revisión bibliográfica. Para abordar el tema de estudio, es necesario conocer sobre los aspectos técnicos de cada tema a tratar y sobre la variada bibliografía al respecto. Para nuestro caso, debemos abordar diferentes temas como son: el prediseño vial, el tráfico y la operación vehicular, el tráfico y la movilidad peatonal, la infraestructura peatonal, la accesibilidad urbana, la señalización, las estructuras de contención, los canales de riego, y los aspectos legales.

Para el prediseño vial, se acogerá lo descrito en el manual de diseño geométrico de carreteras del INVIAS publicado en el 2008.

La operación vehicular se analizará desde las publicaciones de: CAL Y MAYOR, Rafael y CARDENAS GRISALES, James. Ingeniería de Tránsito. Fundamentos y aplicaciones, la publicación de la SUBSECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ORDENACION DEL TERRITORIO, PROGRAMA DE ASISTENCIA TECNICA EN TRANSPORTE URBANO PARA LAS CIUDADES MEDIAS MEXICANAS, Manual SEDESOL y los documentos del “Highway Capacity Manual (HCM)”.

31

Para la operación peatonal se sigue los lineamientos del Ministerio de Transporte en su publicación Accesibilidad al medio físico y al transporte y el documento del Instituto de Desarrollo Urbano de Bogotá D.C. (IDU) titulado: “Guía práctica para la movilidad peatonal urbana”.

Para analizar el tema de señalización se utilizará el Manual sobre dispositivos para la regulación del tránsito en calles y carreteras del INVIAS.

Para el diseño de estructuras de contención se acogerá lo descrito en el Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes (CCP), del INVIAS, también se siguen las recomendaciones de AASHTO presentadas en “Standard Specifications of Highway Bridges” y como complemento se revisaran las Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente (NSR – 10).

Para el distrito, se aplicará lo descrito en la Guía ambiental para la construcción y operación de proyectos de adecuación de tierras, distritos de riego y/o drenaje, publicado por el Instituto Nacional de Adecuación de Tierras “INAT”, adscrito al Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible

3.1.2 Proyectos similares. Como se ha mencionado anteriormente, el tramo de vía en estudio hace parte de la una vía de orden nacional y está a cargo del INVIAS; por lo cual se indagó sobre que investigaciones y que proyectos se han desarrollado en circunstancias similares al presente en la geografía nacional, en donde se analice el conflicto entre el tráfico vehicular y el tráfico peatonal en vías de orden nacional y en especial aquellos casos que se desarrollen en pasos por sectores urbanos.

32

El INVIAS, ha procurado dar solución a este tipo de problemas en diferentes municipios de la geografía nacional. Pero cabe anotar, que cada uno de los casos, se observan características técnicas y sociales propias del entorno, que ameritan un estudio a fondo para dar una solución adecuada a cada caso en particular. En la mayoría de los casos, se ha presentado generalmente el conflicto entre el tráfico peatonal y el tráfico vehicular por lo que incluye en gran medida el componente social.

Podemos enumerar un sin número de proyectos desarrollados por el INVIAS para solucionar el conflicto vehículo - peatón, entre ellos destacamos:

-

Construcción de andenes desde el colegio Gustavo Jiménez hasta el barrio Las Marías en ambos lados de la vía, en el Municipio de Sogamoso, con recursos del INVIAS y FONADE.

-

Construcción de la Segunda Calzada Ancón Sur - Primavera, que corresponde a la Variante de Caldas, y en la que se contempla la construcción de la segunda calzada por el paso Urbano del municipio y por la zona de alta montaña, en el sector del Estadio de Caldas y en la Tablaza se prevén la construcción de andenes y puentes peatonales, garantizando de esta manera una óptima funcionalidad de la segunda calzada

-

En el municipio de Tadó (Choco), la pavimentación de 3 kilómetros del paso urbano por este municipio, incluyen obras para seguridad peatonal.

-

En el Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina, la construcción de paseos peatonales, construcción del paseo peatonal de la Avenida Colombia y los accesos a otras vías, se construyó el paseo peatonal de la Avenida Providencia, sitios por donde hoy residentes de la isla y visitantes pueden disfrutar del paisaje sin correr riesgos por el paso de vehículos 33

-

Construcción del puente peatonal prototipo INVIAS Tipo 2-1 en Villa del Viento, departamento del Cauca. Se pretende disminuir la accidentalidad de la vía y brindar mayor seguridad a los conductores y peatones que circulan por la misma, ya que el alto volumen de vehículos que transitan actualmente por la vía pone en riesgo la seguridad de los habitantes del sector. El tránsito promedio diario (TPD) del tramo de vía en el que se encuentra localizado el puente es de 4.206 vehículos, de los cuales el 22% corresponde a camiones.

-

Construcción de puente peatonal metálico, en el sector de Villa del Viento (Popayán), de 55 metros de longitud, que cuenta con accesos en rampa, para facilitar la movilidad de las personas discapacitadas y protegerá la vida de los habitantes de este sector. Dentro de los beneficiados con esta obra están los niños del colegio Gabriela Mistral, así como los barrios: Villa del Viento, Antigua, Canterbury, Canales de Brujas, Bella Vista, Brisas del Bosque, Villa Lía, Asturias, Villa Alejandra, Rincón del Bosque, Nueva Galilea, Morinda, Santa Lucia, Rio Vista, Cruz Roja, Camino Viejo, también se benefician las personas que se dirigen al sector del Tablazo.

-

Atender la acción popular fallada, relacionada con las obras de seguridad vial para la adecuación del puente peatonal en el PR 84+0100 de la vía La Española-Calarcá Ruta 4002A a cargo de la Dirección Territorial Quindío.

Lo anterior repercute en seguridad para los usuarios del puente. Lo anterior teniendo en cuenta que el puente peatonal ubicado en el PR84+0100 de la carretera La Española - Calarcá, Ruta 4002A, posee una longitud de 28 metros aproximadamente y permite la circulación entre diferentes sectores de la zona urbana del municipio de Calarcá, presentando un alto flujo de peatones, igualmente la vía vehicular presenta un alto flujo.

34

Como podemos ver, el listado de proyectos es bastante extenso, pero un caso que coincida exactamente con los inconvenientes que se presentan en el tramo en estudio no se encuentra a nivel nacional. En muchos proyectos ejecutados por el INVIAS el principal problema se identificó como el cruce de los peatones a través de una vía (en un sitio puntual) y su solución fue la construcción de un puente peatonal. Para el caso que nos atañe, los peatones, a falta de infraestructura, invaden la calzada en un tramo de 250 metros lineales.

Adicionalmente, las características particulares de la región no son comunes, ya que en este municipio del centro del país, existe una verdadera vocación minera, de donde se extraen minerales como el carbón y el mineral de hierro. Además, el presente proyecto dentro de sus objetivos busca proponer una solución al distrito de riego que recorre el sector; por lo cual podemos decir que no se presentan coincidencias en proyectos que involucren estos 3 aspectos.

3.2 LEGISLACION VIGENTE.

Para el proyecto en desarrollo, es imperante conocer la normatividad legal vigente que regulen los diferentes aspectos a tratar, como son los aspectos viales, de movilidad peatonal y amoblamiento urbano y por último el de abastecimiento del recurso hídrico para el consumo agrícola; de manera que durante el desarrollo del mismo sean tenidos en cuenta para la elaboración de los prediseños y que estos cumplan a cabalidad con dicha normatividad. A continuación se muestra la información encontrada para cada uno de los aspectos a tratar.

Para abordar este aparte, se enumeraran y describirán las normas que regulen la materia y en aquellas que se encuentren aspectos relevantes se hará una descripción detallada de los apartes que nos interesen para el proyecto.

35

3.2.1 Normatividad Vial. Como el tramo de vía es administrado actualmente por INVIAS, la normatividad vigente que regula es emitida por el Gobierno Nacional y el Ministerio de Transportes y por esta misma entidad; razón por la cual para el presente proyecto tenemos en cuenta los siguientes documentos técnicos emitidos por el INVIAS y que fueron adoptados mediante resoluciones por lo cual rigen para nuestro tema en cuestión:

3.2.1.1 Especificaciones generales de construcción de carreteras. El autor es el INVIAS y contiene las especificaciones de construcción para más de 10 actividades (ítems) diferentes, incluye el procedimiento de ejecución, condición para recibir los trabajos y la unidad de medida. Inicialmente fueron publicadas en 1995 y cuenta con una actualización a 2007.

3.2.1.2 Manual sobre dispositivos para la regulación del tránsito en calles y carreteras. Publicado conjuntamente entre el Ministerio de Transporte y el INVIAS. Describe todos los elementos reglamentados actualmente para el control del tránsito, sus dimensiones, su ubicación y unidad de medida.

3.2.1.3 Manual de diseño geométrico para carreteras. Publicado inicialmente en 1998, su última actualización data de 2008. Este documento clasifica las carreteras, muestra etapas de planificación, muestra que controles debemos aplicar en el diseño geométrico, explica el diseño en planta y perfil, secciones transversales, recomienda intersecciones y explica algunos casos especiales.

3.2.1.4 Código colombiano de diseño sísmico de puentes. Documento del INVIAS con asesoría de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, en 1995. Este documento da pautas para el diseño de obras de infraestructura, teniendo en cuenta las cargas que aplican para el tránsito y dedica un capítulo a 36

las fundaciones. Trata capítulos sobre materiales constructivos como son el concreto y el acero.

Adicionalmente, a los documentos ya mencionados y que fueron adoptados por el INVIAS mediante resoluciones y que actualmente rigen los aspectos de la infraestructura a su cargo, debemos mencionar otros documentos legales que nos atañen para nuestro estudio:

3.2.1.6 Reglamento de construcción sismo resistente NSR-2010. Documento adoptado y modificado mediante el decreto 340 de 13 de febrero de 2012 por el Ministerio de Transporte y por el Ministerio de Vivienda. Incluye últimas modificaciones y documentos aclaratorios a la norma.

3.2.1.7 Ley 1228 del 16 de julio de 2008. Por la cual se determinan las fajas mínimas de retiro obligatorio o áreas de exclusión, para las carreteras del sistema vial nacional.

3.2.1.8 Decreto 1735 del 31 de agosto de 2001. Por el cual se fija la Red Nacional de Carreteras a cargo de la Nación Instituto Nacional de Vías y se adopta el Plan de Expansión de la Red Nacional de Carreteras y se dictan otras disposiciones.

3.2.1.9 Ley 1383 de 2010 - Código Nacional de Transito.

Las normas del

Código rigen en todo el territorio nacional y regulan la circulación de los peatones, usuarios, pasajeros, conductores, motociclistas, ciclistas, agentes de tránsito, y vehículos por las vías públicas o privadas que están abiertas al público, o en las vías privadas, que internamente circulen vehículos; así como la actuación y procedimientos de las autoridades de tránsito.

37

3.2.1.10 Ley 105 del 30 de diciembre de 1993. Se dictan disposiciones básicas sobre el transporte, se redistribuyen competencias y recursos entre la Nación y las Entidades Territoriales, se reglamenta la planeación en el sector transporte y se dictan otras disposiciones.

3.2.1.11 Decreto 15 del 6 de enero de 2011. En este se establecen los límites máximos de velocidad para vehículos y se garantiza la seguridad vial.

3.2.2 Normatividad peatonal y amoblamiento urbano. Ya que el INVIAS no cuenta con normatividad específica para el tema de aspectos urbanos ni peatonales, se investigó lo que otras entidades de orden nacional reglamenta al respecto:

3.2.2.1 Decreto 1538 de 2005. Expedido por el Gobierno nacional el 17 de mayo de 2005. En él se dictan algunas disposiciones con las que debe contar una vía o una edificación en cuanto al diseño, construcción, ampliación, modificación y en general, cualquier intervención y/u ocupación de vías públicas, mobiliario urbano y demás espacios de uso público, de edificios, establecimientos e instalaciones de propiedad pública o privada, abiertos y de uso al público

Para el proyecto se destacan los siguientes apartes:

7. Franja de circulación peatonal: Zona o sendero de las vías de circulación peatonal, destinada exclusivamente al tránsito de las personas.

12. Vía de circulación peatonal: Zona destinada a la circulación peatonal, conformada por las franjas de amoblamiento y de circulación peatonal, tales como andenes, senderos y alamedas.

Artículo 7°. Accesibilidad al espacio público. Los elementos del espacio público deberán ser diseñados y construidos dando cumplimiento a los siguientes parámetros: A. Vías de circulación peatonal 38

1. Los andenes deben ser continuos y a nivel, sin generar obstáculos con los predios colindantes y deben ser tratados con materiales duros y antideslizantes en seco y en mojado.

2. Para permitir la continuidad entre los andenes y/o senderos peatonales se dispondrán los elementos necesarios que superen los cambios de nivel en los cruces de calzadas, ciclorrutas y otros. En estos casos se utilizarán vados, rampas, senderos escalonados, puentes y túneles.

3. En los cruces peatonales los vados deben conectar directamente con la cebra o zona demarcada para el tránsito de peatones.

4. Sobre la superficie correspondiente a la franja de circulación peatonal se debe diseñar y construir una guía de diferente textura al material de la superficie de la vía de circulación peatonal que oriente el desplazamiento de las personas invidentes o de baja visión.

5. Para garantizar la continuidad de la circulación peatonal sobre la cebra, en los separadores viales se salvarán los desniveles existentes con vados o nivelando el separador con la calzada.

6. Cuando se integre el andén con la calzada, se debe prever el diseño y la construcción de una franja de textura diferente y la instalación de elementos de protección para los peatones, para delimitar la circulación peatonal de la vehicular.

7. Las rampas de acceso a los sótanos de las edificaciones deberán iniciarse a partir del paramento de construcción y en ningún caso sobre la franja de circulación peatonal del andén.

8. Se deberán eliminar todos los elementos y estructuras que obstaculicen la continuidad de la franja de circulación peatonal.

9. Los espacios públicos peatonales no se podrán cerrar ni obstaculizar con ningún tipo de elemento que impida el libre tránsito peatonal.

3.2.2.2 Decreto 798 de 2010. Expedido por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, por el cual se reglamentan los estándares urbanísticos, los equipamientos y los espacios públicos.

En este se definen los perfiles viales para vías dentro del perímetro urbano, además que se adoptan definiciones para los elementos de las vías.

39

3.2.2.3 Decreto 2976 de 2010. Documento del expedido por Ministerio de Transporte el 6 de agosto de 2012, por el cual se reglamentan medidas especiales para fajas de retiro obligatorio o área de reserva o de exclusión en pasos urbanos de la Red Nacional de Carreteras a cargo de la Nación y se dictan otras disposiciones. Se destaca lo siguiente:

Artículo 4°. Pasos urbanos existentes. En pasos urbanos existentes a la publicación del presente Decreto, donde no se pretenda realizar ampliación de las vías a cargo de la Nación, las fajas de retiro obligatorio o área de reserva o de exclusión serán definidas por la autoridad municipal, las cuales deberán cumplir con las normas aplicables para el tipo de proyecto así como ajustarse al Plan de Ordenamiento Territorial de cada Municipio, garantizando la normal operación de la vía. En estos casos la competencia de la Nación será de paramento a paramento de la vía, siempre y cuando la vía continúe a cargo de la Nación. Cuando se requiera expedir licencias de construcción, la entidad territorial deberá consultar ante la entidad que administra la vía con el fin de conocer si existe o no proyectos de ampliación, cambio de categoría y/o construcción de vías en esta.

Parágrafo: Los permisos y construcción, mejoramiento, edificaciones colindantes a los Vial Nacional, deberán ser Territorial.

autorizaciones para proyectos de mantenimiento y ampliación de pasos urbanos de las vías de la Red tramitados ante el respectivo Ente

Artículo 5°. Ampliación, cambio de categoría y/o construcción de vías en pasos urbanos. Cuando la entidad que administra la vía a cargo de la Nación requiera realizar la ampliación y/o construcción de vías nuevas en pasos urbanos, las fajas de retiro obligatorio o área de reserva o de exclusión, no podrán ser inferiores al ancho de la vía y cinco (5) metros más, medidos a lado y lado de la vía, de tal forma que se permita dar secuencia y uniformidad a la infraestructura vial.

Parágrafo 1°. La ejecución de todo proyecto de infraestructura o mobiliario urbano, de carácter público o privado que se desarrollen a partir de las fajas de retiro obligatorio o área de reserva o de exclusión, de que trata este artículo, se sujetarán a la normatividad del respectivo ente territorial.

40

3.2.2.4 Manual de accesibilidad al medio físico y al transporte. Documento del Ministerio de Transporte, en donde adopta definiciones de elementos y a través de graficas explica la reglamentación para los diferentes elementos que se reúnen alrededor de la infraestructura del transporte; propone dimensiones para diferentes aspectos de la accesibilidad a la infraestructura tanto vial como de edificaciones.

Adicionalmente, encontramos regulación en entidades como el IDU, que cuenta con especificaciones y manuales como: GUIA PRACTICA PARA LA MOVILIDAD PEATONAL URBANA, al igual que otros documentos se adoptan definiciones, se regulan algunas condiciones para los peatones y se dimensionan elementos de la infraestructura peatonal. Destacamos las siguientes recomendaciones para los andenes: Dimensiones Ancho mínimo: 1.5 m

3.2.2.5 Normatividad Municipal. Localmente, encontramos que por Acuerdo Municipal se adoptó el Plan de Ordenamiento Territorial “POT” (2007) y allí se regulan aspectos como:

Espacio Público y Medio Ambiente Urbano:

Para introducir al lector en este tema se hace referencia al Decreto 1504/98 reglamentario de la Ley 388/97 de Desarrollo Territorial, el cual trata específicamente sobre la reglamentación y manejo del espacio público en los planes de Ordenamiento Territorial.

41

Dice el Decreto en su Artículo 1. "es deber del estado velar por la protección de la integralidad del espacio público y por su destinación al uso común, el cual prevalece sobre el interés particular. En cumplimiento de la función pública del urbanismo los municipios y distritos deberán dar prelación a la planeación, construcción, mantenimiento y protección del espacio público sobre los demás usos del suelo".

Artículo 2.- "El espacio público es el conjunto de inmuebles públicos y los elementos arquitectónicos y naturales de los inmuebles privados destinados por naturaleza, usos y afectación a la satisfacción de necesidades urbanas colectivas que trascienden los límites de los intereses individuales de los habitantes".

El Espacio Público Comprende: los bienes de uso público, los elementos arquitectónicos, espaciales y naturales de los inmuebles de propiedad privada que satisfacen necesidades públicas.

El artículo 4.- Hace referencia a que los bienes de uso público solo podrán ser variados por el Concejo Municipal a través del E.O.T12 o los instrumentos que lo desarrollen, siempre y cuando sean sustituidos por otros de área igual o separación y de la misma o mejor calidad.

Se entiende entonces como elementos constitutivos del espacio público: los elementos naturales y áreas para la conservación y preservación del sistema orográfico como cerros, montañas, colinas, y

12

Esquema de Ordenamiento Territorial “EOT” 42

las de preservación del sistema hídrico natural como corrientes de agua, sus cuencas, manantiales y similares y los elementos construidos relacionados con corrientes de agua como rondas hídricas, presas, represas, infraestructuras de acueductos y alcantarillados, embalses o similares más los elementos de especial interés ambiental, científico y paisajístico.

Dentro de los elementos artificiales o construidos que constituyen el espacio público tenemos: todas las áreas de circulación vehicular, peatonal o de otra modalidad, con los componentes de los perfiles viales, el mobiliario y la señalización.

Áreas para la conservación y preservación de las obras de interés público y elementos arquitectónicos, históricos, culturales, artísticos, recreativos o similares.

Los elementos arquitectónicos, espaciales y naturales de propiedad privada que por localización y condiciones ambientales o paisajísticas sean incorporados como tales en el E.O.T del municipio y los instrumentos que la desarrollan como cubiertas, fachadas, paramentos, pórticos, antejardines y cerramientos.

Déficit Cuantitativo y Cualitativo de Espacio Público13: Los espacios públicos en Paz de Rio suman en total 33.524 m2. Sí trabajamos con la población urbana del año 2006 (SISBEN) de 6.117

13

Esquema de Ordenamiento Territorial “EOT” 2010 43

habitantes se obtiene un promedio de 5.48 m² de espacio público efectivo, es decir de espacio público de carácter permanente.

El artículo 11 del decreto 1504/98 dice que el diagnóstico debe comprender un análisis de la oferta y demanda del espacio público que permita proyectar el déficit cuantitativo y cualitativo del mismo.

Déficit Cuantitativo de Espacio Público: en el artículo 12 define el déficit cuantitativo como la carencia o insuficiente disponibilidad de elementos de espacio público con relación al número permanente de habitantes para la que se toma la población SISBEN para febrero del 2006 de 6117 habitantes permanentes en el casco urbano, a los cuales se les incrementa una población flotante de aproximadamente 500 personas en promedio para un total de 6.617 habitantes que dividido por los 33.524 m² de espacio público que satisfacen necesidades colectivas constituido por zonas verdes, parques, plazas y plazoletas y los escenarios deportivos públicos, dando 5.07 m²/hab.

Según el Decreto 1504 /98 en el artículo 14 se considera como índice mínimo de espacio público efectivo para ser obtenido durante la vigencia del E.O.T un mínimo de 15m²/hab. Presentándose en el casco urbano un déficit cuantitativo de 9.93 m²/hab.

Déficit Cualitativo del Espacio Público: el mismo Decreto reglamentario de la Ley 388/97 define déficit cualitativo por las condiciones inadecuadas para el uso, goce y disfrute de los elementos del espacio público que satisfacen necesidades colectivas entre otros por inaccesibilidad, deterioro, inseguridad, desequilibrios por localización con relación a la población, carencia de amoblamiento, etc. se puede 44

afirmar a grosso modo que las áreas de espacio público analizadas en el presente ítem se encuentran deterioradas inconclusas, sin adecuado mantenimiento, seguridad, amoblamiento, cerramientos ni accesibilidad en un porcentaje aproximado del 40% del total del área, además los espacios públicos de barrio son inadecuados para su función por área, diseño, funciones, entre otros, por lo anterior se afirma que el déficit cualitativo es mayor que el cuantitativo o sea el indicador es de 9.93 m²/hab. actuales efectivos o utilizables y el déficit cualitativo se incrementa a 13.9 m²/hab.

En conclusión, el municipio de Paz de Río posee áreas suficientes y aptas para espacio público efectivo de uso y disfrute de las comunidades, pero el municipio no ha realizado mayores esfuerzos ni se ha preocupado por adquirirlos y adecuarlos debidamente, el espacio público debe ser formador de ciudadanos como espacio de encuentro y compartir comunitario de grupos de todas las edades de habitantes; es el articulador espacial de la ciudad y genera desarrollos social y económico, además de valorizar los predios.

3.2.3 Normatividad Recurso Hídrico - Distrito de Riego

El aspecto hídrico se evaluará de manera que al hacer un paso adecuado del distrito de riego se cumplan las normas vigentes y se tengan en cuenta los aspectos técnicos que rigen para este tema.

3.2.3.1 INCODER. El Instituto Colombiano de Desarrollo Rural INCODER, basado en la Ley 41 de 1993, norma que a la fecha nos rige y cuyo objeto es regular la construcción de obras de adecuación de tierras, con el fin de mejorar y hacer más 45

productivas las actividades agropecuarias, dictamina las actividades relacionadas con la conservación de los distritos, en cumplimiento de la política de desarrollo rural, y ejecuta programas de acompañamiento para la optimización de la administración, operación y conservación de los distritos de adecuación de tierras.

3.2.3.2 INAT. El Instituto Nacional de Adecuación de Tierras, ha publicado la Guía ambiental para la construcción y operación de proyectos de adecuación de tierras, distritos de riego y/o drenaje.

En esta guía, regula los aspectos concernientes a los distritos de riego y relaciona la siguiente normatividad que aplica sobre el recurso hídrico:

Decreto 2811/1974. Es el reglamento sobre aguas no marítimas, de recursos hidrobiológicos, de cuencas hidrográficas y de áreas de manejo especial.

Decreto 1541/1978. Reglamenta las concesiones de aguas superficiales y subterráneas – exploraciones de materia de arrastre y ocupaciones de cauce.

Decreto 1681/1978. Reglamento sobre los recursos hidrobiológicos.

Ley 09 de 1979. Conocida como Código Sanitario Nacional.

Decreto 2105/1983. Potabilización del agua. Reglamenta potabilización y su suministro para consumo humano.

su

Decreto 1594/1984. Reglamenta los usos del agua y los vertimientos líquidos además del control sobre los residuos líquidos.

Decreto 605 de 1996. Sobre la potabilización del agua y su suministro para consumo humano.

Decreto 901 de 1997. Establece las tasas retributivas por vertimiento líquidos puntuales a cuerpos de agua. Reglamenta el vertimiento para DBO y SST. 46

Ley 373 de 1997. Establece el uso eficiente y ahorro del agua.

Reglamenta el uso y ahorro del agua.

3.3 DESCRIPCION DEL PROBLEMA

3.3.1 Datos de la vía. El tramo en estudio se encuentra sobre la vía nacional a cargo del INVIAS, identificada con el código 6404, que inicia su recorrido en el municipio de Belén (Boyacá) PR0+0000 y va hasta el municipio de Sacama (Casanare) PR135+000. La vía pasa por los cascos urbanos del Belén, Paz de Rio, Socha y Sacama; adicionalmente atraviesa el territorio rural de los municipios de Socotá, Jericó, Chita y La Salina.

Figura 5. Vía 6404. Belén - Sacama

SACAMA

BELEN

Fuente: Los Autores 47

Por su funcionalidad, la vía se clasifica como una vía secundaria, por unir dos cabeceras municipales, atraviesa un terreno montañoso por lo que la velocidad de diseño ronda los 40 KPH y su capa de rodadura actualmente es un pavimento flexible en regular estado.

El paso urbano por el municipio de Paz de Rio, inicia desde el PR23+650 y va hasta el PR24+750, sitio denominado Santa Teresa, donde colindan los municipios de Socha, Tasco y Paz de Rio. Entre el PR23+700 y el PR23+950, se encuentra el tramo en estudio.

Figura 6. Ubicación tramo en estudio

Fuente: Los Autores 48

3.3.2 Descripción del sector vial. El tramo en estudio tiene una longitud de 250 metros de vía, que presenta un ancho promedio de 6.20 m, pero en algunos casos encontramos anchos hasta de 5.40 metros como es el caso de la abscisa PR23+748, punto más conflictivo del sector. La pendiente promedio del tramo es del 7%. La superficie de rodadura fue construida con un pavimento flexible.

Figura 7. Detalle tramo en estudio.

Fuente: Los Autores

En el PR23+724, se encuentra el paso subterráneo del distrito de riego, el cual desciende por el costado izquierdo y pasa al lado derecho con una estructura rudimentaria y sin ningún tipo de control. Concurre adicionalmente al sitio un tramo del distrito de riego que surte de agua a algunas fincas del sector, y atraviesa la vía desde el lado izquierdo hacia el derecho en forma subterránea pero sin un control eficaz sobre el mismo, en forma rudimentaria

49

Observamos que la superficie de rodadura es aceptable y únicamente entre el PR23+700 al PR23+780 el estado de la capa de rodadura es regular, se denota que alguna vez existió un resalto en el PR23+715.

Figura 8. Fotografía sitio crítico.

Fuente: Los Autores La señalización del sector se reduce únicamente a dos (2) señales verticales informativas de código SP-47 “Zona Escolar” y SR-30 “Velocidad Máxima”14 . No existe señalización horizontal o de piso, actualmente no existen reductores de velocidad, ni tachas, ni ningún elemento de señalización adicional a los nombrados anteriormente.

Figura 9. Fotografía señalización en el tramo

14

Manual Sobre Dispositivos para la Regulación del Tránsito en Calles y Carreteras – Ministerio de Transporte 50

El tramo cuenta con cunetas en concreto por el costado izquierdo; las cuales se convierten en el PR 23+775 en un canal abierto con forma rectangular (U). Estas cunetas son utilizadas para transportar agua del distrito de riego que abastece varios predios del sector para sus actividades agrícolas y ganaderas.

Figura 10. Fotografía cunetas del sector.

Fuente: Los Autores De manera subterránea, se encuentran dispuestas algunas redes de servicios públicos como son el alcantarillado, agua potable y gas. Cabe acotar que el municipio cuenta con una unidad de servicios públicos encargada del manejo de todos estos. Adicionalmente, encontramos iluminación artificial en la mayoría del trayecto.

3.3.3 Descripción del conflicto. La región del norte de Boyacá tiene una vocación altamente minera, por lo cual el tráfico vehicular lo predominan los vehículos de carga. El municipio de Paz de Rio es uno de los mayores productores mineros; entre otros produce mineral de hierro, carbón, coque y materiales granulares.

51

La creciente demanda a nivel mundial de los materiales de carbón, coque y mineral de hierro, ha dado origen a un incremento inusitado en el tráfico de vehículos de carga que circulan en la zona.

El tramo en estudio, además de ser la vía principal de entrada y salida del Municipio de Paz de Rio, es paso obligado para un alto número de peatones, en su mayoría estudiantes, que circulan en forma riesgosa compartiendo la calzada con los vehículos de carga, arriesgando sus vidas, ya que se carece de la infraestructura para que circulen en forma segura.

Figura 11. Fotografía peatones sobre la calzada.

Fuente: Los Autores

Los anchos variados y en su mayoría reducidos para la operación vehicular, no proporcionan el espacio suficiente para la circulación de los peatones.

Adicionalmente, esto influye para que los vehículos invadan el carril contrario para realizar su operación.

52

Figura 12. Fotografía ancho reducido de la calzada

Fuente: Los Autores

El tráfico de vehículos de carga es nutrido en ambos sentidos. En la zona hay producción de minerales, acopios, y hornos para su procesamiento.

Figura 13. Fotografía invasión de vehículos a carril contrario

Fuente: Los Autores

53

Confluye al sector un distrito de riego, que utiliza las cunetas revestidas de la vía para transportar agua y pasa por debajo de la vía en el PR 23+724 siguiendo al costado derecho para irrigar los predios de la parte baja del tramo en estudio.

Figura 14. Fotografía canal distrito de riego en cunetas

Fuente: Los Autores

El distrito de riego circula por canales en tierra sin revestir, de forma paralela a la vía, hasta que se interna en los predios sobre el costado derecho de la vía en la abscisa K23+810, no se observa mayor control y el talud se ve afectado por la erosión y de condiciones de verticalidad considerables.

Figura 15. Fotografía canal distrito de riego en canal en tierra

Fuente: Los Autores

54

Algunos propietarios han plantado arbustos a manera de cercas vivas, delimitando sus predios, pero de manera irregular han invadido el derecho de vía, y en la actualidad, esta cerca viva, dificulta la visibilidad y obstaculiza una posible rectificación y ampliación de la vía, para proveer una adecuada circulación vehicular y peatonal.

Figura 16. Fotografía plantación de arbustos

Fuente: Los Autores Habitantes del sector han solicitado ante diferentes entidades la solución al conflicto recurriendo a mecanismos como la tutela; algunos otros habitantes, como son el Señor Manuel Miranda y el Señor Jorge Buitrago, vecinos de los predios colindantes, han solicitado se protejan sus predios ya que numerosas veces han sido afectados por los vehículos que impactan sus bienes.

En resumidas cuentas, el tramo se ha vuelto conflictivo entre el tráfico vehicular y el tráfico peatonal; siendo altamente riesgoso para este último. Además, de las escasas dimensiones de la vía para proveer un espacio suficiente a los vehículos y a los peatones, el tramo se ve afectado por el deterioro del talud en la parte baja que demanda se protegido para evitar su colapso. Se suman a las deficiencias, la falta de una señalización adecuada y un adecuado y controlado paso del distrito de riego.

55

4. METODOLOGIA DESARROLLADA

Una vez conocida la descripción del problema hecha en el capítulo anterior, en el presente capítulo, se expone la metodología utilizada para afrontarlo y se describe a continuación:

Indudablemente, el primer paso es obtener datos de campo en lo referente a: -

La topografía del tramo de vía y de los predios aledaños.

-

Volúmenes del tráfico vehicular

-

Volúmenes del tráfico peatonal

-

Operación, caudales y frecuencias del distrito de riego

-

Características geotécnicas del sector

El resumen de la información recopilada se muestra en el presente capitulo.

Una vez recopilada esta información se procede a diagnosticar cada uno de los elementos que influyen en el problema detectado. Con base en ese diagnóstico, se procede a formular soluciones para cada aspecto identificado; estos aspectos se mostraran en el capítulo 5 del presente documento.

Por último, se procede a prediseñar las soluciones de infraestructura a implementar, cuantificando las cantidades y presupuestando el valor de ejecución de las mismas. Los resultados de esta etapa se consignan en el capítulo 6 del presente documento.

4.1 TOPOGRAFIA E INVENTARIO VIAL

4.1.1 Topografía. Para conocer las características actuales del tramo en estudio (geometría, secciones transversales, pendientes, parámetros de diseño), de las 56

áreas y los terrenos circundantes, se realizó una toma de topografía el día 30 de julio de 2012, por parte del Topógrafo Fredy Rojas Mejía, identificado con cedula 74.378.947 de Duitama y matricula profesional 01-11922 del Consejo Profesional Nacional de Topografía, para lo cual utilizó los equipos de topografía: estación electrónica TOPCON GTS – 310. Se incluyó una longitud superior a la del tramo en estudio de manera que se puedan diseñar los elementos del diseño geométrico en perfecta armonía con los tramos adyacentes al tramo en estudio. Por lo tanto se realizó el levantamiento desde el PR 23+650 al PR 24+020.

Adicionalmente se tomaron puntos de topografía de las áreas aferentes al tramo en estudio en especial de los terrenos sobre el costado derecho y las edificaciones circundantes.

Las carteras de campo se muestran en el anexo 1. El plano en planta de la topografía realizada se muestra en el anexo 2. A continuación se muestra en la Figura 17, la planta de la topografía del sector en estudio, en la cual podemos observar las diferentes construcciones a ambos lados de la vía, el paso del distrito de riego, la distribución de las curvas de nivel y demás detalles de interés en el tramo en estudio.

57

Fuente: Los Autores

58 23 +9

23+900

23+880

20

60

60

23 +8

23 +7

23+740

23+7 20

80

40

40

23 +9

23 +8

23 +7

BO P: 23+7 00.00

00

EO

P:

50.00 23 +9

23+8 20

23 +8

Figura 17. Plano de la topografĂ­a del tramo.

En la siguiente figura observamos una sección de la vía existente en el punto más crítico del sector, la abscisa PR23+747, en la cual observamos un ancho de circulación para los vehículos de 5.40 m y la inexistencia de infraestructura para la circulación de los peatones; adicionalmente se observan los taludes izquierdo y derecho con pendientes pronunciadas.

Figura 18. Sección transversal existente de la vía.

Fuente: Los Autores

4.1.2 Inventario Vial. Para poder diagnosticar efectivamente la situación actual, se realizó un inventario vial del tramo, que incluye una auscultación a la capa de rodadura para conocer su estado, revisión de la señalización tanto vertical como horizontal y las obras existentes en el sector.

4.1.2.1 Auscultación del Pavimento: Para conocer el estado de la capa de rodadura del tramo en estudio y determinar cuál será su posible intervención se realizó un inventario utilizando el Método VIZIR, de manera que pudiera determinar un Índice Global de Deterioro Superficial con la siguiente metodología: 59

El primer paso en la determinación de este índice global (índice de deterioro superficial, “Is”) consiste en el cálculo del “índice de fisuración” (If), el cual depende de la gravedad y de la extensión de los fisuramientos de tipo estructural en cada zona evaluada. Debido a que se consideran de manera independiente dos tipos de fisuramientos de origen estructural, se deberá tomar como representativo de la zona, el mayor de los dos índices calculados. En seguida, se calcula el “índice de deformación” (Id), el cual depende, también, de la gravedad y de la extensión de las deformaciones de origen estructural.

La combinación de “If” e “Id” da lugar a un primer índice de calificación de deterioro de la calzada, el cual debe ser corregido en función de la extensión y de la calidad de los trabajos de parcheo y bacheo. En este punto, es importante considerar que si bien algunos métodos de calificación de la condición del pavimento no incluyen las áreas parchadas y bachadas, VIZIR considera que ellas deben formar parte integrante de la evaluación, bajo el argumento de que mientras una reparación localizada reciente enmascara un problema, las reparaciones frecuentes lo confirman.

Efectuada esta corrección, cuando corresponda, se obtiene el “índice de deterioro superficial” (Is), el cual califica la calzada en la longitud escogida para el cálculo. El valor del Is varía entre 1 y 7 y su cálculo se realiza de la manera que se muestra en la siguiente figura:

60

Figura 19. Calculo del Indice de Deterioro Superficial

Fuente: Los Autores.

Valores del “Is” de 1 y 2 representan pavimentos con limitados fisuramientos y deformaciones, que presentan un buen aspecto general y que, probablemente, no requieran en el momento más que acciones de mantenimiento rutinario.

Valores 3 y 4 representan pavimentos con fisuramientos de origen estructural y pocas o ninguna deformación, así como pavimentos sin fisuramientos pero con deformaciones de alguna importancia. Su estado superficial se considera regular y lo suficientemente degradado como para poner en marcha tratamientos de rehabilitación de mediana intensidad.

Valores 5, 6 y 7 son indicativos de pavimentos con abundantes fisuramientos y deformaciones

de

origen

estructural,

cuyo

deficiente

estado

superficial

posiblemente exija la ejecución de trabajos importantes de rehabilitación.

En el cuadro que se muestra a continuación se observan los índices mencionados y las intervenciones a realizar:

61

Cuadro 4. Resultado de auscultación del pavimento Sección

Indice de fisuración

Pr Inicial

Pr Final

K23+700 K23+710 K23+720 K23+730 K23+740 K23+750 K23+760 K23+770 K23+780 K23+790 K23+800 K23+810 K23+820 K23+830 K23+840 K23+850 K23+860 K23+870 K23+880 K23+890 K23+900 K23+910 K23+920 K23+930 K23+940

K23+710 K23+720 K23+730 K23+740 K23+750 K23+760 K23+770 K23+780 K23+790 K23+800 K23+810 K23+820 K23+830 K23+840 K23+850 K23+860 K23+870 K23+880 K23+890 K23+900 K23+910 K23+920 K23+930 K23+940 K23+950

Extensió n % de longitud 30.00% 40.00% 35.00% 55.00% 50.00% 60.00% 45.00% 35.00% 40.00% 1.00% 3.00% 4.00% 8.00% 4.00% 3.00% 2.00% 5.00% 6.00% 4.00% 2.00% 1.00% 6.00% 5.00% 2.00% 1.00%

Indice de deformación

Graved ad

If

3 2 3 3 2 2 3 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

4 4 4 5 5 4 4 4 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Extensión % de longitud 20.00% 35.00% 40.00% 45.00% 50.00% 45.00% 35.00% 40.00% 40.00% 35.00% 9.00% 5.00% 4.00% 6.00% 3.00% 2.00% 5.00% 7.00% 2.00% 1.00% 3.00% 4.00% 2.00% 1.00% 1.00%

Indice de Deterioro Superficial

Graved ad

Id

Is

3 3 3 2 3 3 2 3 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

4 4 4 4 5 4 4 4 4 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

7 7 7 7 7 7 7 7 6 6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Intervención

Rehabilitación alta intensidad Rehabilitación alta intensidad Rehabilitación alta intensidad Rehabilitación alta intensidad Rehabilitación alta intensidad Rehabilitación alta intensidad Rehabilitación alta intensidad Rehabilitación alta intensidad Rehabilitación alta intensidad Rehabilitación alta intensidad Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario

Fuente: Los Autores

4.1.2.2 Inventario de señalización: De acuerdo con el inventario hecho, para el tramo en estudio solo se encuentran dos (2) señales verticales y no existe ningún tipo de señalización horizontal. En el siguiente cuadro se muestran las señales existentes en el tramo:

Cuadro 5. Inventario de señales existentes ABSCISA

SENTIDO

LADO

TIPO

CODIGO

K23+716.00 K23+755.00

Belén - Paz de Rio Paz de Rio - Belén

DER DER

Preventiva Reglamentaria

SP 47 SR 30

Fuente: Los Autores 62

DESCRIPCION

Zona escolar 20 KPH

4.1.2.3 Obras existentes en el tramo: A continuación se muestra el resumen de obras existentes en el tramo, de acuerdo con el inventario realizado:

Cuadro 6. Inventario de obras ABSCISA

SENTIDO

LADO

OBRA

K23+680.00

Belén - Paz de Rio

IZQ

Cuneta

K23+715.00

Belén - Paz de Rio

IZQ

Acceso

K23+724.00

Belén - Paz de Rio

IZQ

Paso subterráneo

K23+725.00

Belén - Paz de Rio

IZQ

Muro en concreto

K23+748.00

Belén - Paz de Rio

DER

Escalera

K23+807.00

Belén - Paz de Rio

IZQ

Anden

K23+915.00

Belén - Paz de Rio

IZQ

Acceso

K24+000.00

Belén - Paz de Rio

DER

Resalto

Fuente: Los Autores

63

DESCRIPCION

Cuneta en concreto, de sección variable, conduce aguas del distrito de riego, va hasta la abscisa K23+845 Rampa de acceso a escuela en concreto sobre la cuneta Pasa el canal que conduce el distrito de riego en forma subterránea mediante obra en concreto y piedra pegada Inicia un muro en concreto de altura de 1.50m y termina en la abscisa K23+790 con una altura superior a los 5m Escalera en concreto con barandas de acceso a vivienda Inicia un tramo de anden frente a las viviendas existentes, de ancho variable y alturas irregulares, invadido de escombros.

Acceso peatonal para camino que conduce al centro urbano de la ciudad, muy utilizado por los estudiantes En asfalto en todo el ancho de la vía, no está pintado ni lo acompañan señales verticales

4.2 AFOROS VEHICULARES

Adicionalmente, se determinó que se deben conocer tanto el volumen de tráfico vehicular como el volumen de tráfico peatonal, esto con miras a dimensionar las secciones de vía requeridas, además de conocer la composición del tráfico vehicular para el dimensionamiento de la geometría de la vía. Esta información será cotejada con las base de datos que maneja el INVIAS.

Partiendo de la necesidad de conocer la composición y los volúmenes del tránsito vehicular para poder comprender y diseñar aspectos de la geometría de la vía, se determina hacer aforos vehiculares encaminados a determinar su composición, distribución y sus volúmenes. Esta información no solo se aplicará al diseño geométrico de la vía, sino que además puede ser usada para el diseño de la estructura del pavimento y se utilizará en el análisis del conflicto actual.

Se realizó la toma de información de campo los días lunes 23, martes 24, miércoles 25, jueves 26, viernes 27, sábado 28 y domingo 29 de julio de 2012, durante las veinticuatro (24) horas del día, para la cual se muestran las planillas de campo en el anexo 4 y a continuación se presenta el resumen de los datos obtenidos.

El personal de aforadores se capacitó para el correcto diligenciamiento de las planillas y la correcta identificación de los vehículos según su categoría; para lo cual se les dio un instructivo que se muestra en el anexo 3.

64

Cuadro 7. Resumen de aforos de trรกfico vehicular HORA

INICIO 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

LUNES 23

FINAL A B C 01:00 0 1 1 02:00 1 1 0 03:00 3 1 1 04:00 0 1 1 05:00 4 3 6 06:00 15 5 12 07:00 29 11 29 08:00 142 15 47 09:00 61 11 51 10:00 24 8 28 11:00 43 6 18 12:00 55 9 26 13:00 92 16 23 14:00 64 13 20 15:00 65 4 21 16:00 9 4 23 17:00 29 5 22 18:00 73 6 23 19:00 33 6 24 20:00 34 3 2 21:00 13 4 1 22:00 10 2 1 23:00 4 2 1 00:00 3 1 0 Subtotal 806 138 381 Total 1.325

MARTES 24

MIERCOLES 25

JUEVES 26

VIERNES 27

SABADO 28

DOMINGO 29

TOTALES

A

B

C

A

B

C

A

B

C

A

B

C

A

B

C

A

B

C

A

B

C

TOTAL

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

2

0

1

2

0

2

2

1

6

10

0

0

0

0

2

0

0

2

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

6

0

7

0

0

0

2

0

1

2

0

0

1

0

1

1

0

0

0

0

0

9

1

3

13

0

2

0

2

0

0

2

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

5

3

2

10

1

2

2

6

2

4

7

2

6

5

2

7

0

1

1

0

0

1

23

12

27

62 181

17

7

5

15

18

5

12

12

4

18

15

3

17

4

3

8

1

2

0

72

27

82

21

10

52

28

9

37

32

9

35

33

10

37

20

5

28

7

3

2

170

57

220

447

126

16

41

139

15

44

140

13

45

162

12

46

97

6

47

33

3

10

839

80

280

1.199

61

10

33

54

11

48

57

14

39

49

9

37

73

7

34

32

3

6

387

65

248

700

18

6

20

42

9

26

38

9

26

28

11

21

58

7

17

61

3

8

269

53

146

468

34

7

14

46

8

21

41

7

20

46

7

14

21

4

12

31

4

6

262

43

105

410

56

5

18

52

7

22

42

9

30

36

7

31

31

7

14

21

5

4

293

49

145

487

98

12

18

96

18

21

108

16

23

82

14

36

59

7

22

85

6

8

620

89

151

860

68

14

19

73

9

15

65

8

20

92

7

18

66

7

12

64

5

4

492

63

108

663

44

5

19

47

2

19

54

4

25

51

5

17

70

5

6

31

4

3

362

29

110

501

16

3

14

12

4

27

13

5

24

16

6

20

12

6

12

25

3

3

103

31

123

257

39

3

20

44

5

18

45

3

17

29

4

19

26

2

9

10

2

2

222

24

107

353

66

5

26

68

5

26

74

4

28

87

9

40

35

4

14

37

3

2

440

36

159

635

30

5

18

38

7

17

37

6

21

64

8

22

46

4

8

44

3

1

292

39

111

442

20

3

9

31

3

4

26

3

8

13

8

6

32

5

3

51

4

1

207

29

33

269

10

1

1

14

3

0

11

2

6

9

2

6

15

4

0

22

3

0

94

19

14

127

4

2

1

12

2

0

10

2

2

9

2

1

9

1

1

3

0

1

57

11

7

75

3

2

0

5

1

1

4

1

2

3

1

1

4

0

0

1

0

0

24

7

5

36

1

0

0

2

1

0

1

0

0

1

0

0

3

0

0

0

0

0

11

2

0

13

58

64

5.255

781

2.196

8.232

723 119 341 831 128 364 821 123 396 833 129 400 682

1.183

1.323

1.340

Fuente: Los Autores 65

1.362

86

1.018

250 559

681

Con la información de campo obtenida, se pudo establecer un tránsito promedio diario semanal “TPDs”, elemento clave para las proyecciones del tráfico futuro y para el diseño del pavimento. Además, con esta información conocemos la distribución horaria que nos permite evaluar el conflicto con el tránsito peatonal. A continuación se muestra la figura 20, donde se aprecia la distribución horaria del total de los vehículos en el periodo de estudio.

Figura 20. Volúmenes vehiculares por hora del día 1.200

Numero de vehículos

1.000 800 600 400 200

0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

0

Hora del día

Fuente; Los Autores

A manera de complemento y para poder hacer la proyección del tráfico vehicular en el periodo de diseño de las estructuras, se investigó las bases de datos del INVIAS que tiene para la vía en estudio. Las series históricas del INVIAS se muestran en el anexo 5.

66

4.3 AFOROS PEATONALES

Como uno de los aspectos principales del proyecto es la de proponer una solución al conflicto entre el tráfico peatonal y el tráfico vehicular, se debe dimensionar una franja de circulación para el peatón, que garantice tanto su seguridad como su comodidad en los desplazamientos. Razón por la cual se realizó una toma de información de campo los días lunes 23, martes 24, miércoles 25, jueves 26, viernes 27, sábado 28 y domingo 29 de julio de 2012, en el periodo de las 6:00 am y las 8:00 pm, las planillas de campo se muestran en el anexo 6 y a continuación se presenta el resumen de los datos obtenidos.

El personal de aforadores se capacitó para el correcto diligenciamiento de las planillas y la correcta identificación de los peatones, de acuerdo con la categoría por rangos de edades; para lo cual se les dio un instructivo que se muestra en el anexo 3.

67

Cuadro 8. Resumen de aforos de trรกfico peatonal HORA

LUNES 23

MARTES 24

MIERCOLES 25

JUEVES 26

VIERNES 27

SABADO 28

DOMINGO 29

TOTALES

INICIO

FINAL

PDR-B

B-PDR

PDR-B

B-PDR

PDR-B

B-PDR

PDR-B

B-PDR

PDR-B

B-PDR

PDR-B

B-PDR

PDR-B

B-PDR

PDR-B

B-PDR

06:00 07:00 08:00

07:00 08:00 09:00

9

85

17

79

7

95

13

86

18

79

1

7

3

10

68

441

509

24

79

18

95

21

61

23

69

24

82

15

38

10

13

135

437

572

18

12

18

16

19

26

24

29

23

28

20

26

10

14

132

151

283

09:00

10:00

28

6

18

5

21

12

24

4

22

19

19

22

13

25

145

93

238

10:00

11:00

19

2

22

3

13

13

13

18

22

9

10

14

13

7

112

66

178

11:00

12:00

25

18

38

24

17

16

33

13

30

10

29

32

15

29

187

142

329

12:00

13:00

92

77

90

75

85

78

106

102

70

98

41

63

72

46

556

539

1.095

13:00

14:00

46

72

51

57

43

76

42

66

114

73

29

41

25

43

350

428

778

14:00

15:00

14

87

14

90

8

69

11

65

32

39

10

22

3

14

92

386

478

15:00

16:00

19

15

13

12

11

15

3

7

53

18

17

11

6

4

122

82

204

16:00

17:00

67

15

67

10

49

32

55

23

27

33

16

26

14

13

295

152

447

17:00

18:00

99

20

79

20

123

23

113

18

28

11

42

20

17

12

501

124

625

18:00

19:00

32

19

34

26

31

7

20

14

7

16

39

6

16

12

179

100

279

19:00

20:00

14

2

14

5

12

8

5

4

4

5

13

8

10

17

72

49

121

Subtotal

506

509

493

517

460

531

485

518

474

520

301

336

227

259

2.946

3.190

6.136

Total

1.015

1.010

991

1.003

Fuente: Los Autores

68

994

637

486

TOTAL

A continuación se muestra la figura 21, donde se aprecia la distribución horaria del total de los peatones que circularon durante el periodo de estudio.

Figura 21. Volúmenes peatones por hora del día

1.200

Numero de Peatones

1.000 800 600 400 200 0

Hora del día

Fuente: Los Autores

De acuerdo a las investigaciones realizadas, ni el Municipio de Paz de Rio, ni el INVIAS, han registrado un estudio similar ni poseen bases de datos con volúmenes de peatones para el área de estudio.

69

4.4 OPERACIÓN DEL DISTRITO DE RIEGO

Conociendo de la existencia del distrito de riego y que sus caudales atraviesan el sector en forma no controlada, se debe proponer una solución que haga un cruce adecuado de los caudales y se controle su circulación frente a estructuras propias de la vía, así como las estructuras privadas del sector.

Se propone por tanto conocer los diferentes aspectos que rigen el distrito de riego, tales como los caudales a manejar, los usuarios a surtir, las áreas a irrigar, las frecuencias que se manejan.

Para obtener información acerca de estos datos, se realizó una investigación de la forma en que funciona y como opera este distrito. Se consultaron las autoridades municipales y las organizaciones del sector como la Junta de Acción Comunal de la Vereda Salitre, la oficina de servicios públicos del municipio. A continuación se presenta la información obtenida:

4.4.1 Concesionario del distrito de riego: El distrito de riego es operado por la Junta de Acción Comunal de la Vereda Salitre.

4.4.2. Operación del distrito de riego: Se hace a través de canales que conducen los caudales en forma casi que controlada. Estos canales fueron construidos por la comunidad (Canales en tierra) y en algunos casos como el que nos atañe, se utilizan canales construidos por otras instancias, en nuestro caso se utilizan las cunetas en concreto construidas por el INVIAS. 70

4.4.3 Caudales: El distrito surte de agua a varios sectores de la vereda Salitre, como la concesión de agua es limitada, han dividido la vereda en 9 sectores, los cuales se surten cada uno una vez por día. Es decir a nuestro sitio de estudio, cada nueve (9) días lo surten de agua. El control lo hacen con taponamientos muy rudimentarios (Sacos de arena, tablas en madera) sobre cada canal. Un caudal promedio, de acuerdo con la información recibida por el Fontanero y el presidente de la Junta de Acción de la vereda es de aproximadamente 3 pulgadas por segundo. Cabe resaltar, que las dos personas consultadas, coinciden en afirmar que el caudal es variable en diferentes épocas del año y no necesariamente a los nueve (9) días exactos surten de agua cada sector de la vereda; debido a inconvenientes y a mantenimientos rutinarios, los periodos pueden ser más largos, así como en épocas criticas de veranos intensos, procuran surtir con más frecuencia cada sector de la vereda.

4.4.4 Sección del canal: En las inmediaciones del tramo en estudio, tal como se muestra en la ilustración, apreciamos una sección promedio del canal Figura 22. Sección del canal del distrito de riego.

Fuente: Los Autores

71

A manera de ilustración, la sección promedio del canal existente ofrece las siguientes características:

Figura 23. Sección del distrito de riego.

Fuente: Los Autores.

Adicionalmente, tenemos las siguientes características del canal: Es un canal del tipo abierto, su sección típica es trapezoidal, está construido en concreto, la pendiente aproximada en el tramo de estudio es del 7.0%.

4.4.5 Zona a irrigar: Para el caso que estudiamos, es la zona más baja del distrito de riego, se irrigan 4 predios que abarcan un área aproximada de 2 hectáreas (20.000 m2), los cuales se encuentra por el costado derecho de la vía. El canal llega hasta la zona de estudio por el costado izquierdo de la vía y pasa por un canal en piedra por debajo de la calzada en la abscisa K23+724.

72

Figura 24. Pase del canal del costado izquierdo al costado derecho.

Fuente: Los Autores El canal continúa por el costado derecho del tramo en estudio a través de un canal en tierra y tiene sus derivaciones para irrigar las áreas aledañas al mismo.

4.5 GEOTECNICA Y SUELOS

Se ordenan perforaciones con recuperación de núcleos para poder conocer las características de los suelos circundantes al proyecto y poder diseñar estructuras de contención necesarias para implementar las diferentes soluciones.

De acuerdo con los resultados de la toma de muestras de suelos se obtienen una serie de resultados. Resaltamos a continuación los aspectos más relevantes del estudio de suelos y en los anexos se muestra en detalle los resultados obtenidos:

4.5.1 Geología. El proyecto se ubica sobre suelos aluviales y afloramientos de la formación Qal, la cual está conformada por depósitos aluviales consiste en bloques redondeados a subredondeados, principalmente de arenitas, en una matriz areno arcillosa. Presentan una morfología relativamente plana.

El proyecto se ubica entre un sistema de fallamiento de orientación preferente SW – NE de fallas de tipo inverso entre las que se destacan la falla de Paz del río y la 73

falla de Soapaga, junto a otras fallas locales de menor importancia. Lo anterior es un indicativo claro de la intensa tectónica que se ha presentado en la región.

4.5.2 Exploración del suelo: La investigación o exploración del terreno se dividió en 4 sitios, así:

1 Entre el PR 23+665 al PR 23+682 costado derecho (Barrenos 1, 2 y 3) o 1 perforación de 5,2 m de profundidad. o 1 perforación de 2.2 m de profundidad o Una perforación de 1.60 m de profundidad

2 Entre el PR 23+725 al PR 23+750 costado derecho (Barrenos 4, 5 y 6) o Una perforación de 1.50 m de profundidad. o Una perforación de 3.00 m de profundidad. o Una perforación de 5.00 m de profundidad.

3 Entre el PR 23+792 al PR 23+810 costado derecho (Barrenos 7 y 8). o Una perforación de 2 m de profundidad. o Una perforación de 2.20 m de profundidad

4 PR 23+904 costado izquierdo o 1 perforación de 1.90 m de profundidad.

Las perforaciones se realizaron con taladro manual para definir con mayor claridad los estratos superficiales y el nivel freático; en cada sitio de exploración el muestreo se llevó metro a metro empleando el tubo Shelby (pared delgada) para todos los estratos de suelos cohesivos, a continuación del muestreo con el tubo Schelby, se recobraron muestras con cuchara partida (Split Spoon) y se 74

registraron valores de penetración normal (SPT). Las perforaciones se llevaron hasta la profundidad a la cual se registró rechazo en la prueba de penetración normal, es decir, hasta donde fue posible avanzar con el equipo manual.

El estudio se completó con un registro visual de las diferentes capas geológicas usando como soporte el material extraído con la cuchara boyadora, y/o las muestras de ensayo.

4.5.3. Análisis de los resultados: Aunque los 9 sitos de investigación no son contiguos entre sí, en todas las perforaciones se registraron suelos con características variables entre sí; la diferencia principal radica en la profundidad que se encontró el estrato más firme dentro de la exploración. En resumen, dentro de la exploración del suelo se encontraron las siguientes capas:

Superficie: Pasto o grama de poco espesor, ocasionales cultivos de maíz.

Subsuelo (Suelos antrópicos y transportados): Constituido por las siguientes capas de suelo.

R: Material de relleno compuesto por limo arcilloso de color café y gris, con desechos de construcción como arena y pedazos de ladrillo, de baja compacidad.

Espesor variable entre 1.30 y 4.90 m de profundidad.

CL: Arcilla de color entre café, naranja y rojizo, en estado sólido, de plasticidad y potencial expansivo medio, de consistencia firme a dura, presenta humedad natural inferior a la de equilibrio. Se registró únicamente en los barrenos 1, 2 y 4, con espesor variable entre 0.20 y 2 metros de profundidad.

Bloques de grava o roca maciza, compacta, de espesor no definido.

75

Los perfiles estratigráficos obtenidos se muestran en el anexo 7.

Propiedades índices

Con la información registrada en las ilustraciones 5 a 10, se observa que los suelos explorados presentan las siguientes características:

Relleno De gradación fina predominantemente, con presencia de tamaños de arena y grava: desechos de construcción.

De consistencia media a firme De plasticidad media.

En estado sólido.

De potencial expansivo medio a bajo.

Con humedades de equilibrio mayores a la humedad natural.

Con índices de liquidez negativos entre -0.5 y 0.01

4.5.4 Resultados: Los ensayos de laboratorio fueron realizados por la empresa López Hermanos Ltda, con NIT: 891.801.302-1, domiciliada en la ciudad de Tunja.

Los resultados de las muestras analizadas en el laboratorio, se muestran en el anexo 8. A continuación se resumen algunas características principales para su posterior análisis:

- Nivel de referencia: Se tomó como nivel de referencia el borde de la vía, frente a cada sitio donde se realizó la respectiva perforación.

- Nivel freático: No se encontró nivel freático, hasta el nivel explorado, lo que favorece la estabilidad de la obra en general.

76

- Resistencia al corte: En las ilustraciones 15 a 19 del anexo 8, se muestra la variación de la resistencia del suelo con la profundidad y el sitio de muestreo, los valores allí registrados pertenecen a muestras ensayadas a comprensión inconfinada, resistencia a la penetración normal, penetrómetro de bolsillo y veleta de laboratorio; las pruebas se adelantaron sobre el suelo natural. En las curvas se muestra que la compacidad del suelo de relleno es suelta a media, mientras que la consistencia al nivel de suelo natural arcilloso es firme a muy firme. Al llegar al nivel de roca los registros muestran un suelo de alta compacidad.

Para el prediseño se recomiendan los siguientes valores: • Material de relleno: o N(SPT): 5 golpes. o Ángulo de fricción: 30° • Suelo natural (Arcilla de consistencia firme): o Resistencia a la compresión inconfinada: qu = 2.0 kg/cm2.

• Bloques de roca o roca maciza, compacta o N(SPT) : 50 golpes.

- Compresibilidad y Expansibilidad: El material de relleno se encuentra en estado suelto, razón por la cual es compresible y susceptible a las deformaciones, en consecuencia, no es recomendable apoyar cimentaciones sobre esta capa. En el suelo natural (arcilla de plasticidad media), a pesar de no haber realizado pruebas de compresión confinada en odómetro, es posible deducir a partir de los valores obtenidos de compresión inconfinada y humedad, que se trata de un suelo sobreconsolidado, que presentará asentamientos elásticos y por consolidación en 77

cuantías relativamente bajas. Como el suelo es de potencial expansivo medio a bajo, los asentamientos por expansión no serán críticos, pero se deben controlar los asentamientos diferenciales por la presencia de suelos con módulos de elasticidad variables.

- Tipo de perfil estratigráfico: Según el decreto 926 de 2010 (NSR-10), para definir el tipo de perfil de suelo se debe clasificar este con base en los parámetros del suelo de los 30 metros superiores de suelo. Aunque no se exploró hasta los 30 metros, por la geología del sector es de suponer que la resistencia al corte no drenada aumenta con la profundidad más allá de los 6 m explorados, ya que al profundizarse se debe encontrar roca más sana; en consecuencia la resistencia al corte no drenada promedio de los 30 m de suelo es mayor a 1 kg/cm 2, por lo que el suelo se clasifica como tipo C en zona de riesgo sísmico alto.

- Efectos sísmicos locales: El área del subsuelo a utilizar en el desarrollo del proyecto se encuentra en zona de amenaza sísmica alta. Los estratos a nivel de fundación son depósitos cohesivos de consistencia favorable pero con topografía natural inclinada, lo cual debe facilitar el efecto local de ampliación cuando suceda un sismo; este no es posible cuantificarlo con precisión ya que no existen estudios de microzonificación de la región y por ello el cálculo estructural debe sujetarse a los parámetros establecidos en la NSR-10. No es probable la ocurrencia de licuación a nivel superficial, debido a la inexistencia de estratos arenosos sueltos bajo nivel freático.

4.5.5

Recomendaciones:

El

laboratorio

de

suelos,

hace

algunas

recomendaciones de acuerdo con los resultados obtenidos, las cuales se muestran en el anexo 9. A continuación destacamos las más relevantes para el estudio: 78

- La proporción de la vía destinada para la construcción de los andenes está limitada en espació por las propiedades vecinas, lo que impide conformar taludes o muros bastante gruesos. Por esta restricción se necesita que la estructura de contención sea esbelta, por lo que se recomienda que se estabilice el terreno bien sea con muros de canteliver o hacer muros estabilizados mecánicamente con geocompuestos.

- En la mayor parte de los casos los muros se apoyarán en su propia base, lo que implica que los cimientos son continuos. En algunos casos, como el Km 23+665 y el PR 23+735, dónde el espesor del relleno es mayor de 2 metros puede resultar más práctico apoyar los muros de canteliver.

- Cualquiera que sea la alternativa de contención a utilizar, el muro deberá apoyarse bien sea sobre la arcilla de consistencia firme a dura o sobre los bloques de roca; para lograr ese objetivo, el nivel de cimentación resultará variable de un sitio a otro, puesto que el nivel a donde se encontró el material firme también lo es; en cualquier caso el muro deberá estar empotrado (confinado) en su base por lo menos 1 metro dentro del suelo de buena calidad.

79

CAPITULO 5. DIAGNOSTICO Y SOLUCIONES PROPUESTAS

Con la información recopilada en el campo, de su análisis y acogiéndonos a la normativa actual, en el presente capitulo mostramos el diagnostico de cada elemento que interviene en el conflicto y proponemos las diferentes soluciones que conlleven a un correcto funcionamiento de cada uno de ellos en el sector analizado.

Es como por ejemplo de los aforos de peatones y aforos vehiculares, observamos que para las horas de mayor afluencia u horas pico se presenta conflicto para la utilización de la infraestructura, ya que los peatones se ven obligados a invadir la calzada destinada al tráfico vehicular.

5.1 DIAGNOSTICO Y SOLUCION AL TRAFICO PEATONAL

5.1.1 Diagnostico de la infraestructura peatonal: Como se mostró en el inventario realizado para el tramo de vía existente, únicamente existe un tramo de anden entre el K23+810 al 23+840, por el costado izquierdo, que no ofrece las condiciones de comodidad y funcionalidad al peatón por sus escalones desiguales, sección no uniforme, sin rampas adecuadas para discapacitados, con depósitos de escombros y su continuidad se ve truncada contra el muro de contención existente en el K23+805. De la observación directa en campo, se aprecia que los peatones no utilizan este tramo de andén por las incomodidades que presenta y porque en alguno de sus extremos se ven obligados a cambiar de costado de circulación atravesando la calzada.

80

Figura 25. Fotografía andenes existentes.

Fuente: Los Autores

Adicionalmente, no existen elementos que protejan al peatón en caso de que requiera cambiar de lado de circulación, no encontramos resaltos o pompeyanos, ni elementos de señalización horizontal. Como se mencionó en el inventario realizado únicamente se encuentran dos (2) señales verticales, una previniendo sobre la zona escolar y otra reglamentando la velocidad de circulación.

5.1.2 Diagnostico al tráfico peatonal. Partiendo del hecho de que la infraestructura para la circulación de los peatones en el tramo en estudios es casi nula y la poca existente es inadecuada, se observa que los peatones circulan en forma desordenada sobre la calzada y en especial sobre el costado derecho, donde encuentran una superficie más uniforme para transitar.

81

En algunos sectores realizan cruces de un costado a otro, pero sin una concurrencia especifica.

De los aforos realizados tenemos que circulan aproximadamente 6136 peatones en los siete (7) días de la semana (Anexo 6), obteniéndose un promedio de 877 peatones diarios, con la siguiente distribución:

Figura 26. Porcentaje de Peatones según edad

0%

0% 4% 5%

< 4 AÑOS 41%

5 A 13 AÑOS DE 13 A 65 AÑOS

50%

>65 AÑOS Discapacitad Invalido

Fuente: Los Autores

Analizando estos datos, podemos concluir, que la mayoría de peatones se ubican en las franjas de 5 a 13 años y de 13 a 65 años. Un gran porcentaje de ellos tienen vocación estudiantil.

La distribución direccional se presenta así: Paz de Rio – Belén: 48% Belén – Paz de Rio: 52% 82

El día de mayor circulación se presentó el día lunes con 1015 peatones (16.54%), seguido del día martes con 1010 peatones (16.46%). A continuación se muestra la distribución de peatones según el día de la semana de estudio:

Figura 27. Volúmenes de peatones por día de la semana 1.015

1.010

991

1.003

994

637

486

lunes

martes

miercoles

jueves

viernes

sabado

domingo

Fuente: Los Autores

Identificamos una de las bases del conflicto y es que en las horas de mayor concurrencia de peatones coinciden con las horas de mayores volúmenes de vehículos. Esta sería la causa mayor del conflicto que nos atañe en el presente estudio, ya que a mayores volúmenes de tráfico vehicular se presenta de igual forma los mayores desplazamientos de peatones; agravado por la falta de infraestructura para el desplazamiento del peatón, que lo obliga a compartir la

83

calzada con los vehículos. Las horas pico son 7:00, 12:00 a 13:00 y 17:00, al igual que los vehículos de carga, como se muestra en la figura 28:

Figura 28. Distribución horaria de peatones y vehículos 1.200

Volumenes

1.000 800 600 PEATONES 400

VEHICULOS

200

19:00

18:00

17:00

16:00

15:00

14:00

13:00

12:00

11:00

10:00

9:00

8:00

7:00

6:00

0

Hora del día

Fuente: Los Autores

La velocidad del peatón es irregular, ya que transita con inseguridad sobre la calzada con temor a los vehículos, sobre la superficie irregular contigua a la calzada. En los desplazamientos generalmente hace cambio de costado (Derecha – izquierda) buscando seguridad y comodidad, pero lo hace de forma errática.

84

Figura 29. Desplazamiento de peatones sobre la calzada

Fuente: Los Autores

5.1.3 Solución propuesta al tráfico peatonal. Efectuado el diagnóstico de la infraestructura

peatonal

y del

tráfico

peatonal,

hacemos las

siguientes

consideraciones para poder abordar el pre-diseño:

5.1.3.1 Consideraciones y Requisitos: Se hace imposible implementar una infraestructura adecuada por el costado izquierdo de la vía, especialmente por la existencia del muro en concreto que soporta la estructura de la escuela del K23+710 al K23+810, el cual tiene una altura considerable (Aproximadamente 5.00 metros). Razón por la que obliga a proporcionar una solución por el costado derecho, en donde se puede proveer un ancho suficiente.

Al proveer una infraestructura por el costado derecho, implica ganar espacio sobre los predios colindantes de los señores Manuel Miranda y Jorge Buitrago. Estas personas están de acuerdo en ceder una franja de terreno para realizar las obras requeridas, siempre y cuando se minimicen los daños y perjuicios y se mantenga la operación del distrito de riego.

85

Cualquier intervención que se haga, debe proporcionar a los vecinos del proyecto unos accesos adecuados a sus predios en compensación por los perjuicios que se puedan causar.

Se descarta la utilización de muros que obliguen a secciones grandes (Tierra armada o concreto ciclópeo), ya que se requiere de un mayor espacio y por lo tanto invadir en mayor magnitud los predios aledaños ocasionando mayores daños y perjuicios.

Partimos del principio de buscar una solución económica y técnicamente viable.

Esto implica estructuras de contención esbeltas de manera que la invasión en los predios aledaños se minimice, así como los daños y perjuicios.

Las estructuras de contención deben soportar adecuadamente las cargas impuestas y además proveer la seguridad necesaria para la operación del tráfico peatonal.

El proceso constructivo debe ser tal, que no se interrumpa la operación de tráfico vehicular.

Se debe garantizar la operación del distrito de riego existente para los predios aledaños.

Los peatones realizan cruces de un costado al otro, razón por la cual se les debe proporcionar la seguridad suficiente para que esta operación no se vea afectada por el tráfico vehicular. Se debe contemplar la construcción de resaltos de lomo plano o “pompeyanos” y de señalizar adecuadamente el sector.

86

5.1.3.2 Solución Propuesta: Se propone la construcción de un andén para el tráfico peatonal, que nos dé continuidad con el tramo de andén existente entre el PR 23+650 y el PR 23+700 y con el camino peatonal que desvía en el PR 23+915 hacia el centro urbano del municipio, ambos por el costado derecho de la vía. Este andén debe tener una capacidad adecuada a los volúmenes de peatones actuales y futuros, ofreciendo un nivel de servicio aceptable.

Este anden debe proveer los elementos de seguridad para la operación del tráfico peatonal, en este caso se deben proporcionar rampas y barandas.

Para poder soportar este andén, se deben construir unos muros de contención, con la mayor esbeltez posible. Implica esto, construir muros en concreto reforzado, dotados de una baranda de seguridad en la parte superior.

Figura 30. Bosquejo de la solución propuesta para el tráfico peatonal

Fuente: Los Autores

87

Adicionalmente, se debe proporcionar en por lo menos dos (2) sectores, franjas para cruzar de un costado al otro con total seguridad, por lo que se proponen la construcción de pompeyanos (resalto de lomo plano) en el K23+710 y en el 23+890, acompañados de una señalización vertical y horizontal que indique a los conductores esta situación.

El pre-diseño de esta solución, se aborda en el capítulo 6, siguiendo los principios de diseño de AASHTO para la infraestructura peatonal: seguridad, conectividad, simplicidad y estética.

5.2 DIAGNOSTICO Y SOLUCION AL TRAFICO VEHICULAR

5.2.1 Diagnostico a la infraestructura vehicular. Conociendo que de acuerdo con su funcionalidad, el INVIAS clasifica esta vía como secundaria, y el terreno que predomina la topografía de la vía es montañoso, basados en los requerimientos que el INVIAS tiene para este tipo de vía en el MANUAL DE DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERAS DEL 2008, se revisan los siguientes parámetros para el diseño de la vía:

La velocidad de diseño para este tipo de vía, corresponde a 40 km/h, como se muestra en la siguiente tabla:

88

Tabla 6. Velocidad de diseño.

Fuente: INVIAS – Manual de Diseño Geométrico 2008.

Para el tipo de vía y una velocidad de diseño de 40 km/h, corresponde un ancho de calzada de 6.60 metros.

Tabla 7. Anchos de calzada.

Fuente: INVIAS – Manual de Diseño Geométrico 2008.

89

5.2.1.1 Diagnostico de la Geometría Vial. Con la topografía hecha en campo15, el inventario vial realizado y de la observación directa en campo, como se muestra en la siguiente figura, podemos apreciar que la sección que ofrece la calzada actualmente es insuficiente para que dos vehículos circulen por el tramo al mismo tiempo, lo que implica que el tráfico que vaya en un sentido se detenga para que el tráfico del otro sentido pueda avanzar. Esta situación se complica con la presencia de peatones que invaden la calzada ante la inexistencia de un andén.

Figura 31. Sección transversal de la vía.

Fuente: Los Autores Si a la sección transversal definida para una vía secundaria con ancho de calzada de 6.60 m, adicionamos el espacio que requerimos para construir la solución al tráfico peatonal; implica esta solución un espacio considerable que invade predios privados y taludes con pendientes pronunciadas; por lo que se debe considerar disminuir el ancho de calzada al mínimo posible y prescindir de la construcción de una berma y utilizar la cuneta existente por el costado izquierdo.

Al analizar el tramo en estudio, observamos que se debe ganar espacio sobre el costado derecho de la vía, ya que como se ha mencionado anteriormente la 15

Topógrafo Fredy Rojas Mejía – Julio de 2012 90

sección en algunos sectores es reducida con anchos de hasta 5.40m y resultaría exorbitante una intervención sobre el costado izquierdo.es

De acuerdo con la información que se presenta en la tabla 8, podemos determinar que dos sectores deben ampliarse para brindar un ancho adecuado para la circulación de los vehículos: K23+720 al K23+800 y del K23+850 al K23+910.

Tabla 8. Anchos existentes de la banca y la calzada Abscisa

Ancho Actual de la Calzada (m)

Ancho Actual de la Banca (m)

K23+700 K23+710 K23+720 K23+730 K23+740 K23+750 K23+760 K23+770 K23+780 K23+790 K23+800 K23+810 K23+820 K23+830 K23+840 K23+850 K23+860 K23+870 K23+880 K23+890 K23+900 K23+910 K23+920 K23+930 K23+940 K23+950

7,05 6,45 6,00 6,45 6,11 5,50 6,00 6,42 6,32 6,30 7,48 9,11 8,93 7,62 7,42 6,78 6,00 6,62 7,07 6,93 6,63 6,89 7,37 6,49 6,85 7,10

9,17 8,76 7,40 6,70 6,20 5,60 6,05 6,50 6,45 6,35 7,70 9,30 9,15 8,70 8,50 8,14 7,20 6,90 7,20 7,35 6,85 7,70 9,00 9,00 8,40 8,40

Fuente: Los Autores

91

Observación

Tiene espacio total Ampliar la calzada Ampliar la calzada Ampliar la calzada Ampliar la calzada Ampliar la calzada Ampliar la calzada Ampliar la calzada Ampliar la calzada Ampliar la calzada Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total Ampliar la calzada Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total Ampliar la calzada Tiene espacio total Tiene espacio total

5.2.1.2 Diagnostico de la capa de rodadura. Del inventario vial realizado podemos decir que:

De acuerdo a la metodología VIZIR, se obtuvo que para el tramo del K23+700 al K23+850 se debe realizar una rehabilitación de alta intervención y en el tramo del K23+850 al K23+950 se debe hacer un mantenimiento rutinario.

Figura 32. Estado del pavimento.

Fuente: Los Autores Se debe tener en cuenta que al intervenir algunos sectores para la construcción de las estructuras de contención necesarias, se puede afectar la capa de rodadura, por lo cual esta se debe recuperar total o parcialmente.

5.2.2 Diagnostico al tráfico vehicular. Con base en los datos de los aforos vehiculares, podemos concluir que: Los vehículos que van en sentido Paz de Rio – Belén, van cargados, con la pendiente en contra y su velocidad de operación no supera los 30 KPH, los vehículos en sentido Belén – Paz de Rio, en su gran mayoría van vacíos, y con la pendiente a favor registran velocidades de hasta 60 KPH.

Direccionalmente se distribuye el tráfico en los siguientes porcentajes: 92

Paz de Rio – Belén: 52.94% Belén – Paz de Rio: 47.06%

Un veintisiete por ciento (27.0%) son vehículos de carga, un nueve (9.0%) son vehículos de pasajeros, y un sesenta y cuatro (64.0%) son vehículos livianos, como se muestra en la siguiente figura:

Figura 33. Porcentaje según tipo de vehículo

C 27%

B 9%

A 64%

Fuente: Los Autores

Los vehículos de carga se distribuyen como se muestra en la figura:

93

Figura 34. Distribución de los vehículos de carga

2%

9% C2P

24%

C2G

C3-C4

31%

C5 C6

34%

Fuente: Los Autores

La capacidad de la vía es suficiente en el momento para la operación vehicular. La distribución diaria según el tipo de vehículo se muestra en la siguiente figura, en la que podemos apreciar un volumen constante de vehículos tipo bus, un alto porcentaje de vehículos tipo automóvil y el porcentaje de vehículos tipo camión solo disminuye su presencia el día domingo:

Figura 35. Distribución de los vehículos de carga 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

AUTOMOVILES BUSES CAMIONES

Fuente: Los Autores 94

El INVIAS, tiene información sobre volúmenes en la vía en estudio para los años 1997 a 2008, la cual se encuentra publicada y es de acceso al público. Para los años 2009 a 2012 no es posible acceder a la información que posee la entidad. En el siguiente cuadro se muestra el resumen de los datos de TPD por tipo de vehículo, según la base histórica del INVIAS y los resultados obtenidos en el presente estudio.

Cuadro 9. Serie histórica de volúmenes vehiculares AÑO

TPD

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

606 774 377 397 521 730 459 710 885 978 1044 1280

1176

A 53% 67% 60% 60% 64% 54% 65% 45% 39% 36% 49% 63%

TIPO DE VEHICULO B 5% 7% 7% 11% 9% 14% 5% 9% 20% 9% 11% 12%

C 42% 26% 33% 29% 27% 32% 30% 46% 41% 55% 40% 25%

64%

9%

27%

Fuente: INVIAS – Volúmenes Vehiculares16

16

INVIAS – Volúmenes de Tránsito 2008 95

5.2.3 Solución propuesta al tráfico vehicular. Conociendo la geometría de la vía existente

y los volúmenes y tipos de vehículos que circulan en el sector, se

proponen las siguientes soluciones encaminadas a solucionar el conflicto actual:

5.2.3.1 Soluciones propuestas: Prediseñar geométricamente el trazado de la vía, obedeciendo a los requerimientos del INVIAS para el tipo de vía. Esto implica ampliar la sección transversal en los sitios requeridos y en especial en el K23+745 donde el ancho actual es supremamente reducido y es el sitio de mayor conflicto actual.

Esta solución implica ampliar en dos sectores del tramo en estudio el ancho existente de la calzada, como se muestra en el cuadro siguiente:

Cuadro 10. Anchos requeridos de la banca Abscisa

Ancho Actual de la Banca (m)

Ancho requerido vía (m)

Ancho requerido anden (m)

Ancho total requerido para diseño (m)

Observación

K23+700 K23+710 K23+720 K23+730 K23+740 K23+750 K23+760 K23+770 K23+780 K23+790 K23+800 K23+810 K23+820 K23+830 K23+840 K23+850 K23+860 K23+870 K23+880 K23+890 K23+900 K23+910

9,17 8,76 7,40 6,70 6,20 5,60 6,05 6,50 6,45 6,35 7,70 9,30 9,15 8,70 8,50 8,14 7,20 6,90 7,20 7,35 6,85 7,70

6,60 6,60 6,60 6,60 6,65 6,70 6,65 6,60 6,60 6,60 6,60 6,65 6,65 6,60 6,60 6,60 6,60 6,60 6,60 6,60 6,60 6,62

1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40

8,00 8,00 8,00 8,00 8,05 8,10 8,05 8,00 8,00 8,00 8,00 8,05 8,05 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,02

Tiene espacio total Tiene espacio total Construir muro, Altura h=4.00m Construir muro, Altura h=4.00m Construir muro, Altura h=4.00m Construir muro, Altura h=4.00m Construir muro, Altura h=4.00m Construir muro, Altura h=4.00m Construir muro, Altura h=4.00m Construir muro, Altura h=4.00m Construir muro, Altura h=4.00m Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total Construir muro, Altura h=2,80m Construir muro, Altura h=2,80m Construir muro, Altura h=2,80m Construir muro, Altura h=2,80m Construir muro, Altura h=2,80m Construir muro, Altura h=2,80m Construir muro, Altura h=2,80m

96

K23+920 K23+930 K23+940 K23+950

9,00 9,00 8,40 8,40

6,62 6,60 6,60 6,60

1,40 1,40 1,40 1,40

8,02 8,00 8,00 8,00

Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total

Fuente: Los Autores

Implementar las obras necesarias para plasmar el prediseño de la vía en el terreno, esto implica la construcción de muros de contención sobre el costado derecho de la vía con las alturas mencionadas en la tabla anterior.

5.2.3.2 Mantenimiento y mejoramiento de la capa de rodadura. Para proveer a los vehículos de una capa de rodadura en óptimas condiciones, se debe realizar lo siguiente:

En el tramo del PR23+650 al PR23+750, como se debe ampliar el ancho de la banca, se propone demoler la capa actual de pavimento, mejorar las condiciones de la estructura y volver a aplicar una carpeta asfáltica de acuerdo a un diseño donde se tenga en cuenta el CBR y los datos de tránsito del presente proyecto.

Recuperar la estructura de pavimento para una operación cómoda y segura del tráfico vehicular.

5.2.3.3 Señalización. Se debe proveer una señalización adecuada al sector en estudio, lo que implica colocar tanto señales verticales como señalización horizontal. Se deben tener en cuenta la presencia de peatones y de la zona escolar, los cambios de costado de circulación, la velocidad de circulación de los vehículos.

97

5.2.3.4 Requisitos y Consideraciones: Se debe considerar que para cualquier intervención, no se debe cerrar la vía, ya que no se cuenta con vías alternas para los vehículos de carga.

Los vecinos tiene la voluntad de ceder espacio en sus predios, pero en contraprestación solicitan se garanticen accesos adecuados a sus predios y la menor intervención posible disminuyendo los posibles perjuicios durante la ejecución de las obras.

5.3 DIAGNOSTICO Y SOLUCION AL DISTRITO DE RIEGO

5.3.1 Diagnostico del distrito de riego. De los datos de campo y de las observaciones directas, tenemos que:

La infraestructura para conducir los caudales del agua del distrito de riego es insuficiente, se encuentra deteriorada y se hace de una manera rudimentaria y poco controlada.

El hecho que se empleen canales revestidos o en tierra en las inmediaciones de la vía, cerca de taludes no protegidos y sin mayor control, representa un riesgo para la estabilidad de la estructura de la vía, ya que este caudal de agua en la parte baja del talud puede iniciar un proceso de socavación que desestabilice los mismos.

98

Figura 36. Canales en tierra y revestidos.

Fuente: Los Autores Los caudales son irregulares, y la programación no es rigurosa para surtir el líquido, se puede ver afectada por diferentes inconvenientes y los volúmenes dependen de la época del año.

Aunque existe una persona para ejercer el control del distrito de riego, al utilizar canales abiertos la operación puede ser intervenida por cualquier otra persona.

5.3.2 Solución al paso del distrito de riego. Aprovechando la intervención en el sector del K23+725, se debe construir el paso del canal de riego en forma controlada, desde el costado izquierdo de la vía, al costado derecho de la misma, cuidando que no se convierta en el detonante de fallas en las estructuras de contención a construir ni en fallas de la estructura del pavimento; para lo cual se recomienda conducir este flujo de agua de manera controlada mediante tubería de PVC o un canal en concreto con las debidas capacidades para los caudales existentes.

99

Implica esto, construir cámara de limpieza, ya que en los tramos donde hay canal abierto, el líquido recoge y transporta un gran número de partículas en suspensión.

En las partes bajas se debe proveer salidas del canal para irrigar los predios adyacentes que sean de fácil acceso y manipulación para que se operen por los propietarios de los predios o el fontanero encargado.

Se propone construir un canal abierto que capte y conduzca de forma adecuada el caudal del distrito de riego y el agua de escorrentía desde el K23+650 por el costado izquierdo hasta el K23+725, donde se construiría el paso por debajo de la calzada.

De ahí en adelante se llevaría por un canal cerrado de manera controlada y sus salidas

se

recomiendan

sean

controladas

manipulación exclusiva del personal autorizado.

100

mediante

válvulas

para

una

CAPITULO 6. PREDISEÑOS Y CUANTIFICACION DE LAS SOLUCIONES

6.1 PREDISEÑOS En concordancia con las soluciones propuestas en el capítulo anterior, se muestra a continuación un resumen de las diferentes obras de infraestructura a diseñar.

6.1.1 Prediseño de Infraestructura Peatonal – Anden. Según la AASHTO los principios de diseño para la infraestructura peatonal son: accesibilidad, seguridad, conectividad, simplicidad, estética y economía. Para cumplir con estos principios, se debe construir una longitud de andén de 215 metros lineales desde el K23+700 hasta el K23+915, empalmando con los tramos ya existentes de andenes. En ese sector a construir el andén, hay que ampliar sección de la calzada existente desde el K23+720 al K23+800 y desde el K23+850 al K23+910.

Para abordar el diseño del andén, tenemos en cuenta tres (3) aspectos: Los volúmenes actuales y futuros de peatones, el nivel de servicio a ofrecer y la sección del andén.

6.1.1.1 Volúmenes de peatones: De acuerdo con los aforos realizados, se obtiene un tránsito para la hora de mayor afluencia (día jueves de 12:00 a 13:00) de 208 peatones/hora. Si proyectamos este volumen, tomado como el más crítico a un periodo de diez años, de acuerdo con el crecimiento de la población del municipio 5.3%17 y con la siguiente fórmula:

Pn=Pi * (1+r)n 17

Ibid., p 13 101

Pn = 208 * (1+0.053)10 Pn= 348

Se obtiene un TPDs proyectado de: 348 peatones/hora. Del que podemos determinar que un volumen de peatones por minuto en cada metro de anden será de: 6 peatones peat / min / m.

6.1.1.2 Nivel de servicio a ofrecer: De acuerdo con el Hihgway Capacity Manual HCM (4), en su Capítulo 18, se clasifican los niveles de servicio (Level Offer Service LOS) con las letras A, B, C, D, E y F. Siendo A (flujo libre) el indicador de mejor calidad y F (Flujo inestable) el de peor calidad. A continuación se hace una descripción de cada uno de los niveles para su mayor comprensión: Tabla 9. Nivel de servicio a ofrecer para el tráfico peatonal.

NIVEL DE SERVICIO A Espacio peatonal >5.60 m2/peat Flujo <= 16 peat/min/m El peatón se mueve en condiciones ideales, sin interferencias B Espacio peatonal >3.7 – 5.6 m2/peat Flujo <= 23 peat/min/m El peatón se mueve en condiciones ideales, sin interferencias

102

FIGURA

Tabla 9. (Continuación) NIVEL DE SERVICIO C Espacio peatonal >2.2 – 3.7 m2/peat Flujo <= 23 – 33 peat/min/m

FIGURA

El espacio es suficiente para marchas normales y sobre pasos de peatones. El movimiento en dirección contraria, puede causar peatón se mueve en condiciones ideales, sin interferencias D Espacio peatonal >1.4 – 2.2 m2/peat Flujo <= 33 – 49 peat/min/m Se restringe la velocidad de marcha. Se presentan conflictos. Se dificulta el cambio de dirección.

E Espacio peatonal >0.75 – 1.4 m2/peat Flujo <= 49 – 75 peat/min/m La velocidad se ve restringida, se debe ajustar el paso al grupo de marcha. El espacio es insuficiente para hacer sobrepasos.

F Espacio peatonal < 0.75 m2/peat Se presentan contactos frecuentes e inevitables con otros peatones. Muy difícil hacer movimientos para cambiar de dirección.

Las velocidades se restringen al movimiento del grupo. El flujo es esporádico e inestable.

Fuente: MANUAL DE DISEÑO DE INFRAESTRUCTURA PEATONAL URBANA. 2009

103

6.1.1.3 Sección del anden: basados en las características que presentan los peatones en movimiento, y teniendo en cuenta las recomendaciones de diferentes entidades como el Instituto de Desarrollo Urbano IDU, quien propone que se debe permitir un acompañante al peatón con discapacidad, y cada peatón ocupa un ancho de 0.70 metros, razón por la cual un ancho mínimo sería de 1.40 metros para el peatón con discapacidad y su acompañante.

Figura 37. Espacio que ocupan los peatones en movimiento.

Fuente: IDU - 2007

De acuerdo con la Agencia de Transporte de Vermon, encontramos en la siguiente figura, las dimensiones necesarias para la movilización de 2, 3 y 4 peatones:

104

Figura 38. Dimensiones de personas caminando

Fuente: Vermon Agency of Transportation 2002 Igualmente, en la figura se muestra las dimensiones que requieren las personas con alguna discapacidad para su desplazamiento:

Figura 39. Dimensiones para personas con alguna discapacidad

Fuente: Vermont Agency Transportation 2002

Teniendo en cuenta nuestro TPD proyectado a 10 a帽os, nos da un flujo de peatones de 6 peatones peat / min / m, podemos proponer una secci贸n de anden con ancho de 1.40 metros, proporcionando una 105

franja para la circulaci贸n de

peatones libre de obstáculos, con un nivel de servicio tipo A de acuerdo a lo descrito en la tabla 9, de fácil accesibilidad, proporcionando seguridad y conectividad en todos los movimientos del flujo y con una apariencia agradable en armonía con la estética propia del casco urbano, siendo a su vez una propuesta económica para el proyecto.

Figura 40. Sección del prediseño del andén a construir

Fuente: Los autores 6.1.2 Prediseño geométrico de la vía. Al igual que el análisis realizado para el andén, se requieren ampliar dos sectores en donde la banca tiene un acho reducido, en el K23+720 al K23+800 y del K23+850 al K23+910.

El tramo de vía a intervenir tiene 250 ml y para verificar sus condiciones utilizamos el programa CIVIL 3D, y ajustándonos a los parámetros establecidos por el INVIAS, se prediseñó geométricamente en planta y perfil, acogiéndonos a las especificaciones del INVIAS

por lo cual se obtuvieron 4 curvas en sección

106

horizontal. Los anchos que se deben ganar para cumplir los requerimientos del INVIAS y los sobreanchos requeridos en las curvas se resumen a continuación

Cuadro 11. Anchos de calzada según diseño geométrico.

Abscisa

Ancho Actual de la Calzada (m)

Ancho Actual de la Banca (m)

Ancho requerido vía (m)

Ancho requerido anden (m)

Ancho total requerido para diseño (m)

K23+700 K23+710 K23+720 K23+730 K23+740 K23+750 K23+760 K23+770 K23+780 K23+790 K23+800 K23+810 K23+820 K23+830 K23+840 K23+850 K23+860 K23+870 K23+880 K23+890 K23+900 K23+910 K23+920 K23+930 K23+940 K23+950

7,05 6,45 6,00 6,45 6,11 5,50 6,00 6,42 6,32 6,30 7,48 9,11 8,93 7,62 7,42 6,78 6,00 6,62 7,07 6,93 6,63 6,89 7,37 6,49 6,85 7,10

9,17 8,76 7,40 6,70 6,20 5,60 6,05 6,50 6,45 6,35 7,70 9,30 9,15 8,70 8,50 8,14 7,20 6,90 7,20 7,35 6,85 7,70 9,00 9,00 8,40 8,40

6,60 6,60 6,60 6,60 6,65 6,70 6,65 6,60 6,60 6,60 6,60 6,65 6,65 6,60 6,60 6,60 6,60 6,60 6,60 6,60 6,60 6,62 6,62 6,60 6,60 6,60

1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40

8,00 8,00 8,00 8,00 8,05 8,10 8,05 8,00 8,00 8,00 8,00 8,05 8,05 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,02 8,02 8,00 8,00 8,00

Observación

Tiene espacio total Tiene espacio total Ampliar la banca Ampliar la banca Ampliar la banca Ampliar la banca Ampliar la banca Ampliar la banca Ampliar la banca Ampliar la banca Ampliar la banca Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total Ampliar la banca Ampliar la banca Ampliar la banca Ampliar la banca Ampliar la banca Ampliar la banca Ampliar la banca Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total Tiene espacio total

Fuente: Los Autores.

En el anexo 10 se muestra el prediseño obtenido que se resume en 4 curvas y 5 tangentes cuyos elementos se muestran a continuación:

107

Cuadro 12. Elementos del diseño geométrico de la vía

Fuente: Los Autores La sección transversal típica de la vía, en el tramo en estudio quedaría según se ilustra a continuación:

Figura 41. Sección propuesta para la vía

Fuente: Los Autores 108

Como se puede observar, el diseño geométrico adecuado a las exigencias según la categoría de la vía, con respecto de las condiciones actuales resalta las falencias del sector en su estado actual: Anchos insuficientes, curvas y tangentes irregulares, falta de sobreanchos.

6.1.3 Prediseño de Estructuras de Contención: De acuerdo con la solución vial y la solución peatonal a implementar y el cuadro resumen de ANCHOS DE CALZADA, se proponen la construcción de muros en concreto reforzado con la mayor esbeltez posible acogiéndonos a las normas que rigen la materia. A continuación se muestran los prediseños de dos (2) tipos de estructuras de contención acordes a lo solicitado en cada sector:

6.1.3.1 Prediseño de muros de contención. Se propone la construcción de dos muros de contención que permitan ampliar la sección de la banca para el adecuado y una altura promedio de 2.80 metros. A continuación se aborda el prediseño del muro de contención: - DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA: Se trata de muros de contención tipo

cantiléver en concreto reforzado para el mediano plazo, ya que en el diseño no se consideran los efectos a largo plazo como socavación, corrosión, presiones de infiltración y otros efectos ambientales adversos que puedan deteriorar los materiales o el comportamiento del muro.

109

- INFORMACIÓN BÁSICA Parámetros geotécnicos y sísmicos: La información geotécnica fue suministrada por los ensayos de laboratorio18 realizados y se resumen a continuación:



Ángulo de fricción del suelo :

35°



Peso unitario del suelo de relleno:

2.1 T/m²



Coeficiente de fricción suelo – cemento:

0.46



Coeficiente de empuje activo de tierras, Ka:

0.271



Coeficiente de aceleración sísmica, Aa:

0.25

Factores de seguridad: El CCP19 en el numeral A.5.7, determina que se deben calcular los factores de seguridad a tener en cuenta, como son: la resistencia pasiva del suelo en frente del muro y deben ser como mínimo 1.5 contra el deslizamiento y 2.0 contra el volcamiento.

Por otra parte, la NSR – 1020 en el numeral H.6.9, recomienda los factores de seguridad que se presentan en la siguiente tabla:

Tabla 10. Factores de seguridad NSR – 10.

Condición Deslizamiento Volcamiento

Construcción

Estático

Sismo

1.60 ≥ 3.00

1.60 ≥ 3.00

Diseño Diseño

Fuente: Normas Sismo Resistente NSR - 2010

Laboratorio López Hermanos Ltda Código Colombiano de Puentes 1995 20 Norma Sismo Resistente 2010.

18 19

110

Seudo estático 1.05 ≥ 2.00

De este modo, teniendo en cuenta que se optó por el diseño de muros de contención en cantiléver, de la Tabla 10 pueden rescatarse los factores de seguridad correspondientes al análisis por deslizamiento y volcamiento.

Para el presente prediseño, se utilizó los factores de seguridad de la NSR – 10, ya que son más conservadores.

- NORMAS DE DISEÑO: Para el diseño de los elementos, se seguirán las recomendaciones del Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes (CCP), también se siguen las recomendaciones de AASHTO presentadas en “Standard Specifications of Highway Bridges”. Como norma complementaria se emplearon las Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente (NSR – 10).

Para el cálculo de la carga admisible del terreno, así como para los empujes producidos por el mismo, se ha tenido en cuenta lo indicado en el estudio de suelos realizados para el sector.

El armado de los elementos de concreto de la estructura y cimentación, se ajustan en todo momento a lo indicado en las normas NSR – 10, ejecutándose de acuerdo con lo señalado en las instrucciones indicadas.

- METODO DE CÁLCULO Concreto reforzado: Para la obtención de las solicitaciones, tales como fuerzas y momentos, se ha considerado los principios de la Mecánica Racional y las teorías clásicas de la Resistencia de Materiales y Elasticidad. El método de cálculo aplicado es el del Estado Límite de Resistencia, el cual es un método de diseño para 111

Estados LĂ­mites que considera las solicitaciones Ăşltimas de un miembro estructural o de una estructura.

La determinaciĂłn de los esfuerzos actuantes sobre el terreno de cimentaciĂłn, se realizĂł mediante la utilizaciĂłn de la teorĂ­a de los esfuerzos combinados que se describe en la siguiente fĂłrmula: đ?&#x153;&#x17D;=

đ?&#x2018;&#x2026; đ?&#x2018;&#x2026; â&#x2C6;&#x2014; đ?&#x2018;&#x2019;đ?&#x2018;Ľđ?&#x2018;Ľ + đ??´ đ??źđ?&#x2018;Śđ?&#x2018;Ś

donde, R = ÎŁFz (Resultante de las fuerzas verticales). e = Excentricidad de la fuerza vertical resultante (R). Es la distancia entre el centro de gravedad de la zapata y el punto de aplicaciĂłn de la resultante.

A = Ă rea de la zapata de 1 metro de profundidad.

Iyy = Momento principal centroidal de inercia con respecto al eje Y â&#x20AC;&#x201C; Y. El momento de inercia Iyy se define como: đ??źđ?&#x2018;Śđ?&#x2018;Ś = â&#x2C6;Ť đ?&#x2018;&#x2039; 2 đ?&#x2018;&#x2018;đ??´ đ??´

Las estructuras de concreto, sus componentes y su cimentaciĂłn que utilicen el mĂŠtodo de Estado LĂ­mite de Resistencia, deben diseĂąarse de tal manera que su resistencia de diseĂąo exceda los efectos de las solicitaciones mayoradas de acuerdo a una serie de combinaciones de carga.

- MATERIALES A UTILIZAR: Los materiales a utilizar asĂ­ como las caracterĂ­sticas de los mismos, niveles de control previstos, asĂ­ como los coeficientes de seguridad, se indican a continuaciĂłn:

112

Cuadro 13. Características del acero a utilizar ACERO

Elementos de Concreto Reforzado Toda la obra

Designación

Zapata

Vástago

Dentellón

Otros

PDR 60

PDR 60

PDR 60

PDR 60

420

420

420

420

Límite Elástico (MPa) Nivel de Control Previsto

Normal

Fuente: Los Autores

Cuadro 14. Características del concreto a utilizar CONCRETO

Elementos de Concreto Reforzado Toda la obra

Zapata

Vástago

Dentellón

Otros

21

21

21

21

30

30

30

30

Plástica

Blanda

Blanda

Blanda

3a5

6a9

6a9

6a9

Resistencia Característica a los 28 días: fc’ (MPa) Tipo de cemento (RC-93)

Tipo I

Cantidad máxima/mínima de 400/350 cemento (kg/m3) Tamaño máximo del árido (mm) Consistencia del concreto Asiento Cono de Abrahms (cm) Sistema de compactación

Vibrado

Nivel de Control Previsto

Normal

Fuente: Los Autores

113

- DIMENSIONAMIENTO: A continuación se muestra el dimensionamiento para cada uno de los muros a construir, según los requerimientos del terreno por altura: Geometría del muro 1: La siguiente ilustración, muestra la geometría del muro de contención necesario en el sector del PR23+720 al PR 23+800 y que es resultado del análisis realizado:

Figura 42. Dimensiones muro 1.

H2

t1

Wr

W1

H3

t3 t2

t4

W3 A

HL H1

W2

t1 =

0.60

m

t2 =

0.45

m

t3 =

0.25

m

t4 = t5 = H1 =

1.80 3.10 0.40

m m m

H2 = H3 =

3.60 4.00

m m

HL =

0.50

M

t5

Geometría del muro 2: La siguiente ilustración, muestra la geometría del muro de contención necesario en el sector del PR23+850 al PR 23+910 y que es resultado del análisis realizado:

114

Figura 43. Dimensiones muro 2 t3

t4

t2

t1

H2 H3

Wr

W1

W2

W3

t1 =

0.40 m

t2 =

0.31 m

t3 =

0.25 m

t4 = t5 = h1 =

1.35 m 2.312 m 0.30 m

h2 = h3 =

2.50 m 2.80 m

H1

t5

- CARGAS Las cargas empleadas para el análisis y diseño de la estructura son las siguientes.

Carga muerta (D) La carga muerta cubre todas las cargas de los elementos permanentes de construcción, incluyendo su estructura y el del material de relleno, empleando un peso unitario de 2.5 T/m³.

115

Sismo en la estructura (EQ) Para determinar las fuerzas sísmicas de diseño se siguió las indicaciones del CCP21, suponiendo que la estructura corresponde a una Categoría de Comportamiento Sísmico C, por lo tanto se realizó el Procedimiento de Análisis Sísmico Simplificado (PAS – S), que se obtienen multiplicando la carga muerta por el coeficiente sísmico. En este caso, las fuerzas sísmicas elásticas así obtenidas no se dividen por el coeficiente de modificación de respuesta (R), para obtener las fuerzas de diseño.

Empuje activo (EA) Presión lateral del suelo es la presión que el suelo ejerce en el plano horizontal. El estado activo ocurre cuando existe una relajación en la masa de suelo que lo permite moverse hacia fuera del espacio que limitaba la tensión del suelo; esto es que el suelo está fallando por extenderse.

Empuje pasivo (EP) Las fuerzas de empuje por el estado pasivo ocurren cuando la masa de suelo está sometida a una fuerza externa que lleva al suelo a la tensión límite de confinamiento. Esta es la máxima presión a la que puede ser sometida un suelo en el plano horizontal.

Empuje por carga viva (ECV) Corresponde a las fuerzas de empuje desarrolladas por el relleno sobre la estructura que son generadas por la acción de la carga viva. Suponiendo que el tráfico y los peatones pueden estar dentro de una distancia horizontal desde el extremo superior de la estructura igual a la mitad de su altura, sólo se tuvo en cuenta la adición de una presión de sobrecarga igual a 0.70 metros de altura de 21

Ibid., p nnnnn 116

relleno. (A.3.11 CCP). Por otra parte, la NSR – 10 en el capítulo H.5.1.2 indica que se debe considerar una sobrecarga uniforme mínima de 1.5 T/m² por vía pública y zonas libres próximas a excavaciones temporales. Para el presente diseño, se utilizó la carga viva recomendada por el CCP. Sismo en el relleno (EAE) Corresponde a las fuerzas de empuje originados por el relleno por la acción de efectos sísmicos. En el presente diseño, se emplearon las consideraciones del método pseudo estático de Mononobe – Okabe para la determinación de los empujes activos horizontales que induce el sismo.

- ANÁLISIS DE SOLICITACIONES El análisis estructural se realizó mediante el análisis de las diferentes fuerzas actuantes que soporta la estructura dependiendo el tipo de carga y la posición de incidencia de cada una de éstas. En las tabla 11 y tabla 12, se presenta un resumen de las fuerzas actuantes para el muro de contención de la sección 1 y la sección 2, respectivamente.

Se tuvo como consideración que los pesos de los volúmenes en los que se ha dividido el muro de contención se aplican en el centroide de los mismos. Los cálculos se llevan a cabo por metro lineal de muro de contención.

Por otra parte, el cálculo de los momentos necesarios para el análisis de volcamiento se realizó tomando como referencia un punto ubicado en la parte inferior de la zapata sobre el extremo libre (ubicado en la puntera del muro de contención). La inclusión del dentellón o de la llave de cortante, sólo se tuvo en cuenta para el análisis de estabilidad, por lo tanto, su peso propio se desprecia.

117

Tabla 11. Fuerzas actuantes en el muro sección 1.

TIPO F DIST(A) e(B/ 2) MA (T/m) (m) (m) (T*m)

W1 W2 W3 WREL EA ECV EQW1 EQW2 EAE DEA EP

2.25 2.03 3.10 13.61 4.55 1.59 0.56 0.51 5.78 1.23 0.65

1.175 0.90 1.55 2.20 1.33 2.00 2.20 1.60 2.00 2.40 N.A

0.375 0.65 0 -0.65 1.33 2.00 2.20 1.60 2.00 2.40 N.A

2.6 1.8 4.8 29.9 6.1 3.2 1.20 0.8 11.6 3.0 N.A

fA (T/m²) 1.25 1.48 1.00 -1.14 3.78 1.99 0.77 0.51 7.23 1.85 N.A

fB (T/m²) 0.20 -0.17 1.00 9.92 -3.78 -1.99 -0.77 -0.51 -7.23 -1.85 N.A

Fuente: Los Autores

Tabla 12. Fuerzas actuantes en el muro sección 2 TIPO

F (T/m)

DIST(A) (m)

e(B/ 2) (m)

W1 W2 W3 WREL EA ECV EQW1 EQW2 EAE DEA EP

1.56 0.98 1.73 7.09 2.23 1.12 0.39 0.25 2.83 0.60 0.00

0.838 0.61 1.16 1.64 0.93 1.40 1.55 1.13 1.40 1.68 N.A

0.319 0.548 0 -0.48 0.93 1.40 1.55 1.13 1.40 1.68 N.A

Fuente: Los Autores 118

MA (T*m) 1.3 0.6 2.0 11.6 2.1 1.6 0.60 0.3 4.0 1.0 N.A

fA (T/m²) 1.23 1.03 0.75 -0.76 2.33 1.76 0.68 0.32 4.45 1.13 N.A

fB (T/m²) 0.12 -0.18 0.75 6.90 -2.33 -1.76 -0.68 -0.32 -4.45 -1.13 N.A

ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DEL MURO SECCIÓN 1.

Etapa I – Sólo el estribo  fA = fB =

Análisis por esfuerzos del suelo 3.73 1.03

T/m² T/m²

!CUMPLE! !CUMPLE!

Etapa II – Etapa I + Relleno  fA = fB =

Análisis por esfuerzos del suelo 6.38 7.17

 MEST = MDEST = FS=

 FEST = FDEST = FS=

T/m² T/m²

!CUMPLE! !CUMPLE!

Análisis por volcamiento 39.1 6.1 6.4

!CUMPLE!>

Análisis por deslizamiento 9.655 4.55 2.1

!CUMPLE!

Etapa III – Etapa II + Empuje por carga viva  fA = fB =

Análisis por esfuerzos del suelo 8.36 5.18



T/m² T/m²

!CUMPLE! !CUMPLE!

Análisis por volcamiento 119

MEST = MDEST = FS=

 FEST = FDEST = FS=

39.1 9.3 4.2

!CUMPLE!

Análisis por deslizamiento 10.31 6.14 1.7

!CUMPLE!

Etapa IV – Etapa II + Sismo  fA = fB =

Análisis por esfuerzos del suelo 14.88 0.16

 MEST = MDEST = FS=

 FEST = FDEST = FS=

T/m² T/m²

!CUMPLE! !CUMPLE!

Análisis por volcamiento 39.1 11.1 3.5

!CUMPLE!

Análisis por deslizamiento 9.66 6.85 1.4

!CUMPLE!

120

ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DEL MURO SECCIÓN 2.

Etapa I – Sólo el estribo  fA = fB =

Análisis por esfuerzos del suelo 3.01 0.69

T/m² T/m²

!CUMPLE! !CUMPLE!

Etapa II – Etapa I + Relleno  fA = fB =

Análisis por esfuerzos del suelo 4.57 5.26

 MEST = MDEST = FS=

 FEST = FDEST = FS=

T/m² T/m²

!CUMPLE! !CUMPLE!

Análisis por volcamiento 15.5 2.1 7.4

!CUMPLE!

Análisis por deslizamiento 5.226 2.23 2.3

!CUMPLE!

Etapa III – Etapa II + Empuje por carga viva  fA = fB =

Análisis por esfuerzos del suelo 6.33 3.50

T/m² T/m²

!CUMPLE! !CUMPLE! 121

 MEST = MDEST = FS=

 FEST = FDEST = FS=

Análisis por volcamiento 15.5 3.7 4.2

!CUMPLE!

Análisis por deslizamiento 5.23 3.35 1.6

!CUMPLE!

Etapa IV – Etapa II + Sismo  fA = fB =

Análisis por esfuerzos en el suelo 10.01 0.11

 MEST = MDEST = FS=

 FEST = FDEST = FS=

T/m² T/m²

!CUMPLE! !CUMPLE!

Análisis por volcamiento 15.5 4.0 3.9

!CUMPLE!

Análisis por deslizamiento 5.23 3.47 1.5

!CUMPLE!

122

COMBINACIONES DE CARGA Para el diseño de los elementos se utilizaron las combinaciones de carga del CCP, ya que estas producen mayores condiciones desfavorables a la estructura que las combinaciones presentadas en la NSR - 10.

Se utilizaron los grupos I y VII como son: GRUPO I: 1.3(D+(1.67L)+E) GRUPO VII: 1.0(D+E+EQ) ESFUERZOS DE DISEÑO Como resultados de combinar los grupos de carga se obtienen los siguientes esfuerzos combinados para el diseño de los elementos.

Esfuerzos de diseño del muro sección 1 fA = fB =

16.24 1.364

T/m² T/m²

Esfuerzos de diseño del muro sección 2 fA = fB =

11.73 1.041

T/m² T/m²

DISEÑO DE LOS ELEMENTOS DEL MURO SECCIÓN 1

DISEÑO DE LA ZAPATA Para el diseño de la zapata, se tuvo en cuenta los esfuerzos a una distancia igual a la distancia desde la fibra extrema sometida a compresión hasta el centroide del 123

refuerzo longitudinal sometido a tensión (d), respecto a los dos costados del vástago. En la figura se muestra la posición de los mismos.

Figura 44. Diagrama de esfuerzos actuantes en la zapata.

d

d

fb f1

f2 f3 f4

Fuente: Los Autores Los resultados son los siguientes: f1 = f2 = f3 = f4 =

8.44 10.00 13.36 14.92

T/m² T/m² T/m² T/m²

DISEÑO DE LA PUNTERA 

Diseño a flexión

MU =

2.751

b=

100 cm

d=

32.50

T*m

cm 124

fa



0.000695



MMIN = 1.2*MCR 

7.65 9.18

MCR = MMIN =

T*m T*m

min 

0.002365

ASmin =

7.686 cm²

!UTILIZAR CUANTIA MINIMA As=7.69 cm2!

Colocar Nº 4 (1/2") @ 0.15 m para un área de 7.74 cm² en la parte inferior de la puntera. 

Acero por retracción y temperatura

Colocar Nº 3 (3/8") @ 0.225 m para un área de 3.15 cm² en la parte superior de la puntera, como refuerzo por retracción y temperatura. 

Diseño a cortante

VU =

4.285

T

VC= *0.53*√f'c*b*d VC= 



18.72

T

Para cortante  = !OK!

Verificación del cortante en la cara del vástago

VU =

8.881

T

!OK, CUMPLE POR CORTANTE!



Diseño de la puntera 

Diseño a flexión

MU() = MU(ZAP) = MU(RELL) =

11.54 1.62 12.25

T*m T*m T*m 125

0.75

MU = MU() - 1.3MU(REL) - 1.3MU(ZAP) MU = -6.49 T*m MU = 6.491 T*m

Como el momento resultante es negativo, el refuerzo principal se coloca en la parte superior de la zapata. b= d=

100 cm 32.50 cm



0.001658

!UTILIZAR CUANTIA MINIMA As= 7.69 cm2!



ASmin =

7.686

cm²

Colocar Nº 4 (1/2") @ 0.15 m para un área de 7.74 cm² en la parte superior del talón. 

Acero por retracción y temperatura

Colocar Nº 3 (3/8") @ 0.225 m para un área de 3.15 cm² en la parte inferior del talón, como refuerzo por retracción y temperatura.  VU() = VU(ZAP) = VU(RELL) =

Diseño por cortante 7.232 1.475 6.476

T T T

VU = VU() - 1.3VU(REL) - 1.3VU(ZAP) VU = -3.10 T*m

!OK!

DISEÑO DEL VÁSTAGO  EA= ECV=

Diseño a flexión 3.69 1.43

T 126

DEA= EQW1 EQW2

0.994 0.56 0.51

T

Para el GRUPO I MU =

11.83

T*m

Para el GRUPO VII MU =

10.77

T*m

Tomamos como momento de diseño MU= 11.83 T*m. b= d= 

100 cm 62.50 cm 0.00081

MMIN = 1.2*MCR 

MCR = MMIN =

23.4 28.1

min 

0.0019

ASmin =

T*m T*m !UTILIZAR CUANTIA MINIMA!

12.18 cm²

Colocar Nº 6 (3/4") @ 0.20 m para un área de 14.2 cm² en la cara posterior del vástago. 

Diseño a cortante

Fuerzas cortantes que actúan en sentido horizontal: VF= VU(VAS) =

8.44

T 4.28

VU = VF - 1.3VU(VAS) VU = 2.88 T*m

T

!OK!

127

VC= *0.53*√f'c*b*d VC=



36.00

T

Para cortante  =

0.75

!OK!

Acero por retracción y temperatura

Colocar Nº 3 (3/8") @ 0.225 m para un área de 3.15 cm².

DISEÑO DE LA LLAVE DE CORTANTE Para el diseño del dentellón o llave de cortante, se tiene en cuenta el diagrama de esfuerzos que se muestra a continuación:

Figura 45. Esfuerzo sobre el dentellón

1 

fa

Fuente: Los Autores. = 1= 

MU =

2.6 1.156

T/m² T/m²

En la parte inferior del dentellón En la parte superior del dentellón

Diseño a flexión

0.265

T*m 128

b= d=

100 cm 62.50 cm



0.000018

Las solicitaciones sobre el dentellón son mínimas, se toma una armadura constructiva correspondiente a la armadura por retracción y temperatura.  VF=

Diseño a cortante 0.94

T

VC= *0.53*√f'c*b*d VC=

36.00

T

Para cortante  =

0.75

!OK!

DISEÑO DE LOS ELEMENTOS DEL MURO SECCIÓN 2 DISEÑO DE LA ZAPATA: Para el diseño de la zapata, se obtuvieron los esfuerzos con la misma metodología y son los siguientes: f1 = f2 = f3 = f4 =

6.24 7.28 9.89 10.93

T/m² T/m² T/m² T/m²

Diseño de la puntera 

Diseño a flexión

MU =

0.889

T*m

b=

100 cm

d= 

22.50 cm 0.000467

 129

MMIN = 1.2*MCR 

4.30 5.16

MCR = MMIN = min 

T*m T*m

0.002788

ASmin =

6.273

!UTILIZAR CUANTIA MINIMA As=6.27 cm2!

cm²

Colocar Nº 4 (1/2") @ 0.20 m para un área de 6.45 cm² en la parte inferior de la puntera. 

Acero por retracción y temperatura

Colocar Nº 3 (3/8") @ 0.225 m para un área de 3.15 cm² en la parte superior de la puntera, como refuerzo por retracción y temperatura. 

Diseño a cortante

VU =

1.983

T

VC= *0.53*√f'c*b*d VC= 



12.96

T

Para cortante  = !OK!

Verificación del cortante en la cara del vástago

VU =

4.324

T

!OK, CUMPLE POR CORTANTE!



Diseño del talón 

Diseño a flexión

MU() = MU(ZAP) = MU(RELL) =

4.742 0.683 4.79

T*m T*m T*m

MU = MU() - 1.3MU(REL) - 1.3MU(ZAP) MU = -2.37 T*m 130

0.75

MU =

2.368

T*m

Como el momento resultante es negativo, el refuerzo principal se coloca en la parte superior de la zapata. b= d=

100 cm 22.50 cm



0.001256



ASmin =

6.273

!UTILIZAR CUANTIA MINIMA As= 6.27 cm2! cm²



Colocar Nº 4 (1/2") @ 0.20 m para un área de 6.45 cm² en la parte superior del talón. 

Acero por retracción y temperatura

Colocar Nº 3 (3/8") @ 0.225 m para un área de 3.15 cm² en la parte inferior del talón, como refuerzo por retracción y temperatura.  VU() = VU(ZAP) = VU(RELL) =

Diseño a cortante 4.098 0.844 3.45

T T T

VU = VU() - 1.3VU(REL) - 1.3VU(ZAP) VU = -1.48 T*m

!OK!

DISEÑO DEL VÁSTAGO  EA= ECV= DEA= EQW1 EQW2

Diseño a flexión 1.78 1.00 0.479 0.39 0.25

T T

131

Para el GRUPO I MU =

4.619

T*m

Para el GRUPO VII MU =

4.15

T*m

Tomamos como momento de diseño MU= 4.62 T*m. b= d= 

100 cm 48.75 cm 0.00052

MMIN = 1.2*MCR 

MCR = MMIN =

15.1 18.2

min 

0.0021

ASmin =

10.1

T*m T*m !UTILIZAR CUANTIA MINIMA!

cm²

Colocar Nº 4 (1/2") @ 0.125 m para un área de 10.3 cm² en la cara posterior del vástago. 

Diseño a cortante

Fuerzas cortantes que actúan en sentido horizontal: VF= VU(VAS) =

4.59

T 2.54

T

VU = VF - 1.3VU(VAS) VU = 1.29 T*m

!OK!

VC= *0.53*√f'c*b*d VC=

28.08

Para cortante  = T

!OK!

132

0.75



Acero por retracción y temperatura

Colocar Nº 3 (3/8") @ 0.225 m para un área de 3.15 cm².

En el anexo 11, se muestra la geometría del diseño y sus componentes.

6.1.4 Prediseño del Distrito de Riego: De acuerdo con la solución propuesta en el numeral 5.3.2 del capítulo anterior, debemos implementar dos tipos de canales para conducir apropiadamente el caudal del distrito de riego.

En la figura se muestra la solución planteada, así: un canal abierto por el costado izquierdo, en concreto revestido desde el PR23+700 al PR23+725, una caja desarenadora en el PR23+725, un canal cerrado en PVC que pasa por debajo de la calzada hacia el costado derecho y que se dirige hasta el PR23+910, por las partes bajas de los muros prediseñados en el numeral anterior.

Figura 46. Solución al distrito de riego

Fuente: Los Autores

133

De acuerdo con el Manual de Drenaje (2009) del INVIAS, para obtener los caudales de diseño de áreas de drenaje menores es adecuado utilizar el método racional. Este método permite establecer los caudales a partir de la magnitud y las características de la cobertura del suelo en el área de drenaje y la intensidad del evento lluvioso de una frecuencia determinada, de acuerdo con la siguiente expresión:

Q = 2.77 * C i A

donde, Q es el caudal en lps.

C es el coeficiente de escorrentía, adimensional entre 0 y 1. i es la intensidad de la lluvia de diseño en mm/hr.

A es el área de drenaje en hectáreas. Áreas de drenaje: Las áreas de drenaje se determinaron con base en la cartografía disponible en escala 1:2500022, el trazado de la vía obtenido del levantamiento topográfico y los reconocimientos de campo, que permite apreciar las áreas aferentes al distrito de riego.

Coeficiente de escorrentía: El coeficiente de escorrentía refleja la capacidad del suelo de la cuenca para permitir la infiltración y la conducción del agua por la superficie para llegar hasta el punto de control. El coeficiente tiene un valor entre 0 y 1, de acuerdo con las características del uso del suelo, el grado de permeabilidad y la pendiente, entre otros factores. Este factor se establece por

22

Instituto Geográfico Agustín Codazzi - 2007 134

medio de valores característicos reportados en tablas presentadas en la literatura técnica.

Para las áreas de drenaje de la zona del proyecto se determinó un coeficiente de escorrentía de 0.40 correspondiente a los terrenos aledaños que son ondulados con cultivos. Para las calzadas se selecciona un valor de 0.90 aunque por la magnitud del área de la calzada respecto del área de las laderas, éste aporte resulta despreciable.

Intensidad de la lluvia: La intensidad de la lluvia se determina a partir de la Curva IDF sintética regionalizada, que se basa en la precipitación máxima promedio multianual de 24 horas y los coeficientes de correlación regionales establecidos por la metodología Vargas-Díaz Granados (1998), citada en el Manual de Drenaje (2009) del INVIAS. La ecuación de la intensidad de la lluvia se define así:

En donde, i es la intensidad de la lluvia en mm/h, T es el periodo de retorno en años, M es la precipitación máxima promedio multianual de 24 horas, t es la duración del evento en minutos.

135

Precipitación máxima multianual de 24 horas: Se consultó la serie anual de precipitación máxima de 24 horas de la estación Paz de Rio, con una longitud entre el año 1984 y 2010, según se aprecia en el siguiente cuadro: Cuadro 15. Serie multianual de precipitación máxima de 24 horas

Fuente: IDEAM23

Curvas intensidad –duración – frecuencia: A partir de la ecuación que se muestra a continuación y aplicando los coeficientes de correlación para la región correspondiente a la zona del proyecto, se obtuvieron los parámetros de las curvas IDF que se resumen en la cuadro y figura siguientes.

23

Instituto de Hidrologia, Meteorologia y Estudios Ambientales 136

Cuadro 16. Intensidad de la lluvia.

Fuente: Los Autores Figura 47. Curvas Intensidad-Duraci贸n-Frecuencia.

Fuente: Los Autores

137

Duración de la lluvia: La duración de la lluvia de diseño se evalúa de acuerdo con el tiempo de concentración de la subcuenca en cuestión. Para ello, se puede utilizar entre otras, la expresión de Kirpich.

Reemplazando los valores en la ecuación: Tc = 0.06628 * (0.546 / 0.1648 0.5) 0.77

Tc= 4.99 min

En donde, Tc es el tiempo de concentración en Horas (H), L es la longitud del cauce principal en kilómetros y, S la pendiente entre la elevación máxima y mínima del cauce, en metro/metro.

El tiempo mínimo de concentración (Tiempo necesario, desde el inicio de la precipitación, para que toda la hoya contribuya al sitio de la obra de drenaje en consideración) será de 15 minutos según el Manual de Drenaje (2009) del INVIAS, con el fin de tener en cuenta el tiempo inicial que tarda el agua en concentrarse en una hoya y no sobreestimar la intensidad de precipitación que resultaría con valores calculados menores a este tiempo de concentración.

Caudales de diseño: De acuerdo con los anteriores criterios, se calcularon los caudales aferentes a la cuneta, como se muestra: Longitud subcuenca: 546.0m Punto más alto: 1684 138

Punto más bajo: 1675 Diferencia de altura: 9 m Pendiente: 16.48 Tc (Kirpich) (min): 0.85 Tc adoptado (Tc min = 15 min): 15 Intensidad (mm/h): 74.7 C: 0.40 Area subcuenca (ha): 0.38 Caudal (l/s): 11.3

Elección del canal: De acuerdo con las opciones comerciales para la elección del canal circular cerrado y las características del caudal a conducir, se elige como primera opción instalar una tubería PVC sanitaria del tipo novafort, y para la elección de diámetro chequeamos dos diámetros opcionales así: Cuadro 17. Capacidad de la tubería seleccionada Diámetro

Pendiente

Velocidad (m/s)

Caudal (l/s)

150 mm

0.6

0.67

11.8

200 mm

0.1

0.45

11.7

Fuente: Los Autores Con criterio de economía, vemos que la opción de una tubería de 150 mm sería la más conveniente para el proyecto.

Para elegir la sección del canal abierto, el cual además funcionará como cuneta, nos acogemos a las indicaciones del Manual de Drenaje del INVIAS 2009, el cual 139

propone una cuneta de sección triangular con un ancho total de 0.90 m, repartidos 0.88 m por el costado de la calzada y 0.02 m por el costado de corte, con una profundidad total de 0.20 m, revestida en concreto, con una rugosidad n = 0.014 y para variadas pendientes de calzada de hasta un 22.7%, admisible desde el punto de vista de seguridad vial, como se muestra a continuación:

Figura 48. Detalle del canal abierto seleccionado

Fuente: Manual de Drenaje del INVIAS - 2009

Este canal nos brinda una capacidad de un caudal de 103.7 l/s, una pendiente longitudinal de 11% y un coeficiente de rugosidad de Manning de 0.014, las variables que describen el funcionamiento hidráulico de la cuneta toman los siguientes valores, obtenidos al igualar la expresión de Manning con el caudal de diseño:

140

Profundidad del flujo = 0.12 m Velocidad media del flujo=3.18 m/s La profundidad del flujo no rebasa la altura máxima de la cuneta (0.20 m), ni la velocidad media favorece procesos de sedimentación (0.60 m/s) o de erosión de la cuneta (la que es de 6.0 m/s para concretos de 175kg/cm2), por lo tanto, el diseño elegido se considera adecuado.

Para abastecer el distrito de riego, se captará el agua a través de una caja desarenadora, la cual nos permite conducirla por la tubería prevista hacia los predios de la parte baja. A continuación se ilustran sus dimensiones: Figura 49. Detalle de la caja desarenadora

Fuente: Manual de Drenaje del INVIAS - 2009

141

6.1.5 Prediseño señalización del sector: Utilizando el manual de señalización de calles y carreteras de INVIAS, prediseñamos la señalización del sector que se divide en señales horizontales y señales verticales.

La señalización horizontal se refiere a la señalización de piso efectuada con pintura; en nuestro caso se requieren aplicar tres (3) líneas así: 1 amarilla dividiendo los sentidos de circulación y otras dos líneas blancas en el borde externo del carril. Adicionalmente, se requiere de señalizar los pompeyanos con pasos de cebra y hacer indicación de los pasos peatonales y zona escolar.

Para mejorar la visibilidad en horas nocturnas, se deben colocar las tachas reflectivas cada 10 m sobre las líneas divisorias.

De acuerdo con las indicaciones descritas en el manual sobre dispositivos para la regulación de tránsito en calles y carreteras del ministerio de Transporte, se deben seguir algunos requerimientos en la instalación de las señales verticales, dentro de los cuales destacamos los siguientes: a) Los dispositivos para la regulación del tránsito deben ser elaborados con materiales reflectivos o estar convenientemente iluminados, para garantizar su visibilidad durante las 24 horas del día y lograr la misma forma y color tanto de día como de noche. b) La altura de la señal medida desde su extremo inferior hasta la cota del borde de la acera no será menor de 2.0 m. La distancia de la señal medida desde su extremo interior hasta el borde de la acera no será menor de 30 cm.

142

La señalización vertical se refiere a las señales metálicas necesarias para indicar a los conductores sobre las condiciones de la vía. Para nuestro tramo en particular se requieren las siguientes señales:

Cuadro 18. Señales verticales requeridas.

ABSCISA

SENTIDO

LADO

TIPO

CODIGO

DESCRIPCION

K23+670

Belén - Paz de Rio

DER

Preventiva

SP 25

Resalto

K23+690

Belén - Paz de Rio

DER

Preventiva

SP 47

Zona escolar

K23+715

Belén - Paz de Rio

DER

Reglamentaria

SR 26

Prohibido Adelantar

K23+725

Belén - Paz de Rio

DER

Preventiva

SP 09

Curva y Contracurva IZQ - DER

K23+795

Belén - Paz de Rio

DER

Preventiva

SP 47

Zona escolar

K23+810

Belén - Paz de Rio

DER

Preventiva

SP 25

Resalto

K23+825

Belén - Paz de Rio

DER

Preventiva

SP 12

Vía lateral izquierda

K23+910

Paz de Rio - Belén

IZQ

Preventiva

SP 13

Vía lateral derecha

K23+895

Paz de Rio - Belén

IZQ

Preventiva

SP 47

Zona escolar

K23+880

Paz de Rio - Belén

IZQ

Preventiva

SP 25

Resalto

K23+865

Paz de Rio - Belén

IZQ

Preventiva

SP 09

Curva y Contracurva IZQ - DER

K23+840

Paz de Rio - Belén

IZQ

Reglamentaria

SR 26

Prohibido Adelantar

K23+765

Paz de Rio - Belén

IZQ

Preventiva

SP 47

Zona escolar

K23+745

Paz de Rio - Belén

IZQ

Preventiva

SP 25

Resalto

Fuente : Los Autores

Los prediseños de la señalización requerida, se muestran en el plano del anexo 12.

143

6.2 CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTOS 6.2.1 Cuantificación de cantidades de obra: Para cada prediseño propuesto se cuantifican las cantidades de obra a ejecutar, acoplándonos a los ítems que maneja el INVIAS para este tipo de proyectos, a continuación se muestran en el orden cronológico en que se deben ejecutar: 6.2.1.1 Cantidades del prediseño de los muros de contención: Para efectuar el cálculo de las cantidades de los muros en concreto reforzado, se tienen en cuenta las dos secciones de muro a construir, así: una sección de 80 metros y altura de 4 metros, y otra sección con 65 metros y altura de 2,80 metros.

6.2.1.2 Cantidades del prediseño del distrito de riego: Para un tramo de 35 metros se calcula las cantidades de un canal abierto tipo cuneta, una caja desarenador y otro tramo en canal cerrado en tubería PVC sanitaria tipo novafort, con sus respectivas válvulas permitir irrigar las áreas del distrito de riego.

6.2.1.3 Cantidades del prediseño del andén: Para efectuar el cálculo de las cantidades referentes a la construcción del andén, se tienen en cuenta las siguientes dimensiones: El tramo de anden a construir es de una longitud de 215 metros con un ancho de acuerdo a su diseño de 1.40 m. La superficie del andén será en una tableta de cemento que sea duradera al desgaste y acorde a los diseños ya existentes en el casco urbano del municipio, lo que implica dilataciones en ladrillo de arcilla y sardinel prefabricado. De acuerdo al diseño se deben contemplar rampas en concreto estriado y una baranda metálica en tubería de 2” a lo largo del tramo a intervenir.

144

6.2.1.4 Cantidades del prediseño de la vía: Para obtener una calzada de acuerdo al diseño geométrico, se deben contemplar ganar espacios (ancho de calzada) en dos sectores del tramo en estudio. Adicionalmente se debe hacer una rehabilitación de alta intensidad en el sector del K23+700 al K23+800. El tramo del K23+800 al K23+950, amerita únicamente un mantenimiento rutinario en su capa de rodadura.

Adicionalmente se debe realizar la señalización del tramo a intervenir, incluyendo señalización del tipo vertical y del tipo horizontal.

Se debe cuantificar la construcción de dos (2) pompeyanos que faciliten el cruce de peatones en el K23+720 y en el K23+840.

La ubicación de todas las soluciones propuestas, se muestran en el plano del anexo No. 15.

6.2.2 Presupuesto de Obra: Conociendo las actividades a ejecutar en el proyecto, y habiendo cuantificado cada una de ellas, se estiman los costos de cada una de ellas de acuerdo a los precios unitarios vigentes del INVIAS, dando como resultado el valor total de la obra.

145

Cuadro 19. Resumen del presupuesto de obra ACTIVIDAD

VALOR TOTAL

CANTIDADES DEL PREDISEÑO DE LOS MUROS

275.898.656,00

CANTIDADES DEL PREDISEÑO DEL DISTRITO DE RIEGO

19.460.900,00

CANTIDADES DEL PREDISEÑO DEL ANDEN

100.415.500,00

CANTIDADES DEL PREDISEÑO DE LA VIA

125.574.800,00

SEÑALIZACION

22.301.250,00

VARIOS

4.500.000,00 Subtotal

548.151.106,00

AIU 30%

164.445.332,00

Total

712.596.438,00

Fuente: Los Autores

Se estima el valor de la interventoría para el proyecto en un siete (7%) del valor de la obra dando como resultado un valor total del proyecto como se resume a continuación: Valor de la obra (incluye AIU) ……. $712.596.438,oo Valor de la Interventoría …….….… $ 49.881.750,oo Valor Total del Proyecto: ………… $762.478.188,oo

El valor total del proyecto es de: SETECIENTOS SETENTA Y DOS MILLONES CUATROCIENTOS SETENTA Y OCHO MIL CIENTO OCHENTA Y OCHO PESOS M/CTE.

En el anexo 13, se muestra el cuadro de presupuesto para el proyecto.

146

6.3 CRONOGRAMA DE OBRA Con base en las actividades (ítems) a ejecutar, teniendo en cuenta su complejidad y los métodos constructivos, se elaboró un cronograma para la ejecución del proyecto que nos determina el tiempo de ejecución de las obras para dar solución al conflicto analizado.

El plazo estimado por actividades es el siguiente: Actividad

Plazo

Observación

(meses) Construcción muro de contención

2.5

Conjunto

Construcción distrito de riego

1.0

Conjunto

Construcción anden

2.0

Independiente

Construcción vía (parcheo y pavimento)

1.0

Independiente

Señalización

0.5

Independiente

Como la construcción de los muros se puede alternar con la construcción del distrito de riego, el plazo total de ejecución de la obra sería de 6.0 meses. En el anexo 14, se muestra la cronología de cada una de las actividades de obra.

147

CONCLUSIONES

El problema analizado no tiene similitudes con otros proyectos a nivel nacional.

Las condiciones del entorno lo hacen un proyecto único y con unas características propias de la región minera del norte de Boyacá.

El desarrollo de proyectos viales cercanos a los cascos urbanos, siempre atraerá el desarrollo de actividades humanas así como de asentamientos. Esto implica que se deben prever soluciones de infraestructura para la interacción entre el tráfico vehicular y las diferentes actividades humanas.

En la medida que aumenta el número de peatones en las inmediaciones de una vía, se generan un conflicto que se debe solucionar ofreciendo infraestructura para cada tipo de tráfico.

La infraestructura ofrecida para el peatón debe cumplir con los principios de accesibilidad, seguridad, conectividad, simplicidad, estética y economía, al igual que se debe prever un ambiente urbano amigable para los peatones, evitando que se invada la calzada y se genere el conflicto entre vehículo y peatón

En varios países, el peatón tiene la prelación en los cruces sobre los vehículos. En nuestro país ese nivel cultural aún no es explotado de esta forma.

La solución propuesta, tiene un costo de $3.049.912 por metro lineal intervenido; los cuales se ven justificados en la correcta operación del tráfico vehicular, la desaparición del conflicto entre peatón y vehículo, una infraestructura con una vida útil de mínimo diez años.

148

Los prediseños propuestos, representan una buena solución a los diferentes problemas identificados, mejoran la calidad de vida de los habitantes del municipio de Paz de Rio y aumentan las especificaciones con que cuenta actualmente la vía para la movilización del tráfico vehicular.

La infraestructura propuesta como solución al tráfico peatonal, ofrece un excelente nivel de servicio, a un largo plazo, facilitando los desplazamientos y la comunicación de los habitantes del municipio de Paz de Rio; esto a su vez fomenta el interactuar de las personas mejorando las condiciones de vida y su nivel cultural.

Teniendo en cuenta que en los prediseños propuestos se estableció una vida útil al mediano plazo, se debe hacer lo siguiente para verificar el comportamiento de cada uno de ellos: i) Hacer un seguimiento periódico (Cada año como mínimo) verificando el comportamiento de los elementos estructurales de los muros y ii) Programar una revisión antes de llegar a la vida útil del muro, de manera que se pueda evidenciar si es necesario ejecutar actividades correctivas o si las soluciones implementadas funcionan adecuadamente.

149

RECOMENDACIONES

El problema analizado no tiene similitudes con otros proyectos a nivel nacional, lo que nos indica que para el análisis de problemas se deben conocer las características propias del entorno, de manera que se pueda abordar el problema con certeza de la información atañe al problema y que las posibles soluciones si van a encajar en cada problema en particular

El presente proyecto abarco tres temas extensos; aunque se procuró dar una solución integral al sector en estudio, se recomienda que se utilicen proyectos separados para abordar con mayor profundidad cada tema en particular.

Integrar los tres problemas en el presente estudio, dio más claridad a los factores que intervienen en el entorno del proyecto; ya que se abordó cada problema en particular desde diferentes puntos de vista, dando como resultado una solución integral, situación que debe replicar al abordar todo tipo de proyectos.

Se demuestra con el desarrollo del proyecto que cada situación es particular de cada sitio, por lo que no es aconsejable asumir situaciones de un lugar a otro, ya que se deja de ser objetivo en el análisis de cada proyecto.

Las soluciones propuestas, se deben acompañar con campañas educativas, para que los habitantes del municipio de Paz de Rio le den un uso apropiado a las obras de infraestructura propuestas.

150

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