[S] segundo examen supuesto práctico para Técnico de Vías y Obras Públicas de la Diputación Provincial de Alicante
autor.: Invitad@
Remitido el 08-08-24 a las 11:17:20 :: 543 lecturas
Se desea diseñar el pavimento de una carretera de dos carriles en una zona con tráfico pesado. El suelo de la zona tiene una capacidad portante baja.
Preguntas:
Cálculo de espesores: Calcular los espesores de las diferentes capas del pavimento (base, subbase, carpeta asfáltica) considerando las cargas del tráfico y las características del suelo.
Selección de materiales: Seleccionar los materiales adecuados para cada capa, justificando tu elección en función de las propiedades requeridas y la disponibilidad local.
Diseño del drenaje: Diseñar el sistema de drenaje superficial y profundo del pavimento, considerando la pendiente de la carretera y las condiciones climáticas de la zona.
Respuestas
4
titulo.: segundo examen supuesto práctico para Técnico de Vías y Obras Públicas de la Diputación Provincial de Alicante
autor.: Invitad@
Remitido el 14-03-25 a
las 10-10-29
Cálculo de espesores: Calcular los espesores de las diferentes capas del pavimento (base, subbase, carpeta asfáltica) considerando las cargas del tráfico y las características del suelo.
El cálculo de los espesores de las capas de un pavimento (base, subbase y carpeta asfáltica) es un proceso complejo que requiere considerar múltiples factores. Aquí te presento una guía general y los aspectos clave a tener en cuenta:
1. Factores a Considerar:
Cargas de Tráfico:
Volumen de tráfico (número de vehículos).
Tipos de vehículos (camiones, automóviles, etc.).
Carga por eje.
Número de ejes equivalentes (ESALs).
Características del Suelo:
Capacidad de soporte del suelo de fundación (CBR, módulo resiliente).
Tipo de suelo (arcilla, arena, grava).
Nivel freático y drenaje.
Materiales de Construcción:
Características de la carpeta asfáltica (tipo de mezcla, espesor).
Calidad de los materiales de base y subbase (granulometría, compactación).
Módulo de elasticidad de las capas.
Condiciones Climáticas:
Variaciones de temperatura.
Precipitación y ciclos de congelación/descongelación.
Vida Útil del Pavimento:
Periodo de diseño.
2. Métodos de Cálculo:
Existen diversos métodos para el cálculo de espesores, entre los que destacan:
Método AASHTO:
Ampliamente utilizado, basado en datos empíricos y análisis de comportamiento de pavimentos.
Considera el tráfico, las características del suelo y los materiales.
Método del Instituto del Asfalto:
Específico para pavimentos asfálticos, enfocado en el comportamiento de las mezclas asfálticas.
Métodos Mecanicistas-Empíricos:
Utilizan modelos computacionales para simular el comportamiento del pavimento bajo cargas.
Permiten un análisis más detallado de las tensiones y deformaciones.
3. Proceso General de Cálculo:
Recopilación de Datos: Obtener información detallada sobre los factores mencionados anteriormente.
Análisis del Tráfico: Determinar el número de ejes equivalentes (ESALs) para el periodo de diseño.
Caracterización del Suelo: Realizar ensayos de laboratorio y de campo para determinar las propiedades del suelo de fundación.
Selección de Materiales: Elegir los materiales adecuados para cada capa del pavimento.
Cálculo de Espesores: Aplicar el método de cálculo seleccionado para determinar los espesores requeridos de cada capa.
Verificación y Ajuste: Verificar los resultados y realizar ajustes si es necesario.
4. Consideraciones Adicionales:
Es fundamental realizar un estudio geotécnico completo para obtener información precisa sobre las características del suelo.
La compactación adecuada de las capas es crucial para el buen desempeño del pavimento.
El drenaje eficiente es esencial para evitar daños por humedad.
Es importante considerar la normativa local vigente.
Recursos adicionales:
Normativa de carreteras: Cada país tiene su propia normativa que regula el diseño y construcción de pavimentos.
Software de diseño de pavimentos: Existen programas informáticos que facilitan el cálculo de espesores.
Espero que esta información te sea útil.
titulo.: segundo examen supuesto práctico para Técnico de Vías y Obras Públicas de la Diputación Provincial de Alicante
autor.: Invitad@
Remitido el 14-03-25 a
las 10-11-57
Selección de materiales: Seleccionar los materiales adecuados para cada capa, justificando tu elección en función de las propiedades requeridas y la disponibilidad local.
La selección de materiales para un pavimento es crucial para garantizar su durabilidad y rendimiento. Cada capa del pavimento (subrasante, subbase, base y carpeta asfáltica) requiere materiales con propiedades específicas para soportar las cargas del tráfico y las condiciones ambientales. A continuación, se detallan los materiales más comunes y las justificaciones para su elección:
1. Subrasante (Suelo de Fundación):
Material:
El suelo natural existente.
Suelos mejorados (estabilizados con cemento, cal o asfalto).
Justificación:
La subrasante debe tener una capacidad de soporte suficiente para distribuir las cargas del pavimento.
Si el suelo natural es débil, se puede mejorar su capacidad de soporte mediante estabilización.
La disponibilidad local del suelo influye en la decisión de si se estabiliza o se reemplaza.
2. Subbase:
Material:
Grava granular.
Arena gruesa.
Materiales reciclados (escoria, concreto reciclado).
Justificación:
La subbase proporciona una capa de drenaje y distribución de cargas entre la subrasante y la base.
Los materiales granulares permiten un buen drenaje y mejoran la capacidad de soporte.
El uso de materiales reciclados puede ser una opción sostenible y económica, dependiendo de la disponibilidad local.
3. Base:
Material:
Grava triturada.
Piedra triturada.
Suelos estabilizados con cemento o asfalto.
Justificación:
La base es la capa estructural principal del pavimento y debe soportar las cargas de tráfico más altas.
Los materiales triturados proporcionan una alta resistencia y estabilidad.
La estabilización de suelos puede ser necesaria en áreas con tráfico pesado o suelos débiles.
4. Carpeta Asfáltica:
Material:
Mezclas asfálticas en caliente (HMA).
Mezclas asfálticas en frío (CMA).
Mezclas asfálticas modificadas con polímeros.
Justificación:
La carpeta asfáltica proporciona una superficie de rodadura suave e impermeable.
Las HMA son las más comunes debido a su alta resistencia y durabilidad.
Las CMA pueden ser utilizadas en áreas remotas o para mantenimiento.
Las mezclas modificadas con polímeros mejoran la resistencia a la deformación y al agrietamiento.
Factores Adicionales:
Disponibilidad Local:
La disponibilidad de materiales locales puede influir significativamente en la elección de materiales.
El uso de materiales locales puede reducir los costos de transporte y el impacto ambiental.
Propiedades Requeridas:
Cada capa del pavimento requiere propiedades específicas, como resistencia, estabilidad, drenaje y durabilidad.
La selección de materiales debe basarse en las propiedades requeridas para cada capa.
Condiciones Ambientales:
Las condiciones climáticas, como la temperatura y la precipitación, pueden afectar el rendimiento de los materiales.
Es importante seleccionar materiales que sean resistentes a las condiciones ambientales locales.
Sostenibilidad:
El uso de materiales reciclados y técnicas de construcción sostenibles puede reducir el impacto ambiental del pavimento.
Al considerar todos estos factores, se puede seleccionar los materiales más adecuados para cada capa del pavimento, garantizando su rendimiento y durabilidad a largo plazo.
titulo.: segundo examen supuesto práctico para Técnico de Vías y Obras Públicas de la Diputación Provincial de Alicante
autor.: Invitad@
Remitido el 14-03-25 a
las 10-13-14
Diseño del drenaje: Diseñar el sistema de drenaje superficial y profundo del pavimento, considerando la pendiente de la carretera y las condiciones climáticas de la zona.
El diseño de un sistema de drenaje eficaz es fundamental para la durabilidad y el rendimiento de un pavimento. Un drenaje inadecuado puede provocar daños estructurales, como agrietamiento, deformación y fallos prematuros. A continuación, se detallan los aspectos clave para diseñar un sistema de drenaje superficial y profundo:
1. Drenaje Superficial:
Objetivo:
Recoger y evacuar rápidamente el agua de lluvia de la superficie del pavimento.
Evitar la acumulación de agua en la calzada y los márgenes.
Elementos:
Pendiente Transversal (Bombeo):
Proporciona una inclinación en la superficie del pavimento para facilitar el escurrimiento lateral del agua.
La pendiente recomendada varía según el tipo de pavimento y la intensidad de la lluvia.
Cunetas:
Canales longitudinales ubicados a los lados de la carretera para recoger el agua de escorrentía.
Deben tener una pendiente suficiente para garantizar el flujo continuo del agua.
Bajantes:
Estructuras que conducen el agua de las cunetas hacia sistemas de drenaje secundarios o puntos de descarga.
Bordillos:
Contienen el agua que corre por la superficie de la calzada y la dirigen a las cunetas o a los puntos de evacuación.
Consideraciones:
Intensidad de Lluvia:
El diseño debe considerar la intensidad máxima de lluvia esperada en la zona.
Pendiente Longitudinal:
La pendiente de la carretera influye en la velocidad de escurrimiento del agua.
Tipo de Terreno:
La topografía del terreno afecta la dirección y el volumen del flujo de agua.
2. Drenaje Profundo:
Objetivo:
Controlar el nivel freático y evitar la saturación de las capas del pavimento.
Drenar el agua que se infiltra a través de la superficie del pavimento.
Elementos:
Drenes Subsuperficiales:
Tubos perforados o zanjas rellenas de material granular que recogen el agua infiltrada.
Se ubican a lo largo de los bordes de la carretera o debajo de las capas del pavimento.
Capas de Drenaje:
Capas de material granular con alta permeabilidad que permiten el flujo del agua.
Se utilizan en la subbase y la base para facilitar el drenaje.
Geotextiles:
Materiales permeables que se utilizan para filtrar el agua y evitar la obstrucción de los drenes.
Consideraciones:
Nivel Freático:
El diseño debe considerar la profundidad del nivel freático y sus variaciones estacionales.
Permeabilidad del Suelo:
La permeabilidad del suelo influye en la velocidad de infiltración del agua.
Tipo de Pavimento:
Los pavimentos asfálticos requieren un drenaje más eficiente que los pavimentos de concreto.
Condiciones Climáticas:
En las zonas con ciclos de congelación y descongelación, es fundamental evitar la acumulación de agua en las capas del pavimento.
3. Diseño Detallado:
Realizar un estudio hidrológico para determinar los caudales de diseño.
Seleccionar los tipos de drenes y materiales adecuados para las condiciones locales.
Calcular las dimensiones de los drenes y las pendientes requeridas.
Elaborar planos detallados del sistema de drenaje.
4. Mantenimiento:
Realizar inspecciones periódicas para detectar obstrucciones o daños en el sistema de drenaje.
Limpiar las cunetas y los drenes para garantizar su funcionamiento.
Reparar cualquier daño en las estructuras de drenaje.
Al seguir estas pautas, se puede diseñar un sistema de drenaje eficaz que proteja el pavimento de los daños causados por el agua.
titulo.: segundo examen supuesto práctico para Técnico de Vías y Obras Públicas de la Diputación Provincial de Alicante
autor.: Invitad@
Remitido el 28-03-25 a
las 10-06-21
Un estudio hidrológico para determinar los caudales de diseño es un proceso complejo que requiere la recopilación y análisis de datos de diversas fuentes. A continuación, se describen los pasos generales involucrados:
1. Recopilación de datos:
Datos meteorológicos:
Precipitación: Intensidad, duración y frecuencia de las lluvias.
Temperatura: Para calcular la evapotranspiración.
Otros: Viento, humedad, etc.
Datos de la cuenca:
Área y forma de la cuenca.
Pendiente y longitud de los cauces.
Tipo de suelo y cobertura vegetal.
Uso del suelo (urbano, agrícola, forestal).
Geología de la cuenca.
Datos hidrométricos:
Registros de caudales históricos (si existen).
Mediciones de niveles de agua.
2. Análisis de datos:
Análisis de frecuencia de lluvias:
Determinar la intensidad de lluvia para diferentes periodos de retorno.
Cálculo del tiempo de concentración:
Estimar el tiempo que tarda el agua en llegar al punto de interés.
Estimación de la escorrentía:
Utilizar modelos hidrológicos para calcular la cantidad de agua que fluye por los cauces.
Métodos como el Método Racional Modificado o modelos lluvia-escorrentía.
Análisis de caudales máximos:
Determinar los caudales máximos para diferentes periodos de retorno.
Análisis estadístico de registros de caudales históricos (si existen).
Modelación hidráulica:
En ciertos casos es necesario realizar modelos hidráulicos, para determinar como se comportaria el agua en casos de avenidas.
3. Determinación de los caudales de diseño:
Seleccionar los caudales de diseño en función del riesgo aceptable y la vida útil de la estructura.
Considerar las normativas y recomendaciones técnicas aplicables.
Métodos de cálculo:
Existen diversos métodos para calcular los caudales de diseño, entre los que se incluyen:
Método Racional Modificado: Adecuado para cuencas pequeñas.
Modelos lluvia-escorrentía: Más complejos, pero más precisos para cuencas grandes.
Análisis estadístico de registros de caudales: Requiere datos históricos de caudales.
Herramientas:
Se utilizan diversas herramientas informáticas para realizar los cálculos y análisis, como:
HEC-HMS
SWAT
Iber
Importancia:
La determinación precisa de los caudales de diseño es fundamental para el diseño de infraestructuras hidráulicas seguras y eficientes, tales como:
Presas y embalses.
Puentes y alcantarillas.
Sistemas de drenaje urbano.
Defensas contra inundaciones.
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