IXVIAL_inf745-01

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IX CONGRESO INTERNACIONAL OBRAS DE INFRAESTRUCTURA VIAL

1. INTRODUCCION. El “Diseño y Construcción de la Carretera Santa Bárbara – Caranavi – Río Alto Beni – Quiquibey, es un Proyecto de prioridad para Bolivia por cuanto es parte del Corredor Norte de Exportación. Con la ejecución de este proyecto, el Estado Plurinacional de Bolivia tiene el propósito de integrar definitivamente la región norte del país con los mercados internacionales. Para este propósito, un buen diseño no resulta de una aplicación mecánica de límites normativos, que por lo general representan valores mínimos. Por el contrario, el diseño requiere del buen juicio y flexibilidad aplicada por el proyectista para abordar con éxito la combinación de los diversos elementos en planta y elevación, bajo conceptos de estética y racionalidad 2. UBICACIÓN Y DESCRIPCION DEL PROYECTO. El tramo carretero Santa Bárbara - Caranavi – Rio Alto Beni – Quiquibey se encuentra ubicado en el norte del Departamento de La Paz en la zona denominada “Yungas de Bolivia”, comienza a 94 kms al norte de la ciudad de La Paz y tiene una extensión total de 184 kms. Los Yungas y la región de Alto Beni, son zonas húmedas pluviestacionales de tierra firme constituyendose la eco región más diversa de Bolivia, en cuanto a diversidad biológica, variedad topográfica y variedad climática (Ibisch 1996); Vásquez & Ibisch 2000; Ibisch et al. 2001.

BOLIVIA

LA PAZ

ZONA DELPROYECTO

P E R U



Así también, estas regiones poseen los más altos índices de producción agrícola y forestal. Son las que proveen a la ciudad de La Paz y a otras ciudades principales toda la variedad de cítricos, como ser: naranja, toronja, mandarina, limones, otros como bananos, papaya, paltas o aguacates; recientemente el Gobierno Nacional ha aprobado la instalación de 2 plantas procesadoras de cítricos para estas regiones. Por otra parte, la producción de cacao ha triplicado su producción en los últimos 5 años, alcanzando su exportación a mercados europeos para la fabricación de chocolates. El Corredor Norte también será utilizado para el transporte de productos forestales, y pecuarios de los Departamentos de Pando y Beni, un singular producto como es la castaña o almendra hace que Bolivia sea uno de los mayores productores mundiales.

Cultivos Perennes

Cultivo de cacao Cultivo de papaya Cultivo de banano

Estas son las razones por la se prioriza la construcción de esta carretera. 2.1 EL TRÁFICO DE VEHICULOS Los volúmenes de tráfico vehicular en el año 2010 son:

• Tramo I. Santa Bárbara – Caranavi = 763 veh/día • Tramo II: Caranavi – Rio Alto Beni = 891 veh/día • Tramo III: Rio Alto Beni – Quiquibey = 176 veh/día

3. CARACTERISTICAS GEOFISICAS El proyecto termina por atravesar el macizo central de la Cordillera de Los Andes, hasta los Llanos Amazónicos. Comienza a 94 kms de la ciudad de La Paz, a 1000 msnm, recorre el primer tramo hasta la localidad de Caranavi, (centro acopiador de la producción) a 620 msnm, a partir de esta localidad continua su rumbo hacia el norte atravesando la Serranía de los Marimonos a 1430 msnm (tramo 2) hasta llegar a orillas del Rio Alto Beni a 440 msnm, finalmente (tramo 3) se recorre en una plataforma más amplia, con taludes menos pronunciados hasta la localidad de Quiquibey. 3.1 Topografía. Topográficamente presenta una superficie por demás accidentada, la carretera bordea laderas con taludes mayores a 45º, en dos tramos de la carretera los cortes en roca



son casi verticales, haciendo que la carretera se ajuste al ancho mínimo de calzada. Se presentan varias entradas a quebradas profundas en las cuales se aplicaron radios de curvatura mínimos reduciendo la longitud del trazo.

3.2 Geomorfología En general existen litologías que son de comportamiento dúctil por lo que en muchos casos presentan numerosos pliegues muy distorsionados que suelen ocurrir por fuerzas compresivas. También se reconocen rocas de comportamiento frágil, presentando fracturas, diaclasas y fallas. Las principales estructuras que se aprecian son fallas inversas, fallas de rumbo, sinclinales, anticlinales y diaclasas. Entre las de mayor importancia para la estabilidad de la carretera son aquellas fallas con presencia de vertientes de agua, que podrían ocasionar movimientos en masa en las etapas de construcción y operación. La mayoría de las estructuras están relacionadas con las zonas marginales y de contacto entre dominios de la Cordillera Oriental y la Faja del Subandino Norte.

Taludes y Cursos de Agua en el tramo I: 3.3 Hidrología. En el aspecto hidrológico, todas las cabeceras superiores de las quebradas pertenecen a la cuenca amazónica, entre los ríos principales de corriente continua, se tienen:

• Rio Coroico que bordea todo el Tramo I • Rio Yara y Rio Carrasco que confluyen en Caranavi • Rio Alto Beni, colector principal de afluentes en la región. • Rio Quiquibey



En la zona de Alto Beni la precipitación pluvial alcanza a 1.500 mm/año, las precipitaciones máximas en 24 hrs, para un periodo de retorno de 25 años, presenta los siguientes valores:

• Caranavi: 98 mm. • Covendo: 152 mm. • Sapecho: 127 mm.

3.4 Cobertura Vegetal Se presentan las siguientes agrupaciónes de unidades de vegetación:

• Cultivos perennes intensivos • Varzeas aluviales del pie de monte andino • Bosque siempre verde subandino del suroeste de la amazonia • Vegetación ribereña y sucesional basimontaña

4. CARACTERISTICAS DEL CAMINO EXISTENTE. 4.1 Costos Excesivos de Transporte

Debido a las pobres condiciones del camino existente, la velocidad de circulación de los vehículos es inferior a 30 km/hr, por lo que se toma demasiado tiempo en atravesar esta área. Combinando este aspecto con el hecho de que la relación de uso y desgaste de vehículos es mayor de lo normal (debido a superficie del camino irregular y áspera), el resultado es que este camino es considerablemente costoso en lo referente a operación vehicular. 4.2 Cansancio de los Conductores

La topografía accidentada, camino angosto con curvatura horizontal pequeña, combinado con cortas distancias de visibilidad, hacen que el usuario de este camino física y mentalmente se sienta cansado.

4.3 Frecuentes Cierres del Camino

Desastres frecuentes, como deslizamientos de taludes, caídas de roca y desplazamientos de las bermas, hacen necesario cerrar el camino. Además, debido a la falta de un sistema de información, en muchos casos cuando ocurren el cierre por un desastre, los vehículos tienen que esperar la terminación de trabajos de reparación, ya que llegan al sitio sin conocimiento de que el camino está temporalmente cerrado. 4.4 Frecuentes Accidentes de Tránsito

La frecuencia y gravedad de los accidentes son permanentes en este tramo. Este problema es causado por varias razones, que se enumeran a continuación.

a) alineamiento geométrico insuficiente (horizontal y vertical) b) ancho y composición insuficiente de la sección transversal c) tratamiento pobre de la superficie del camino d) existencia de estructuras peligrosas e) insuficientes obras de drenaje y previsión de desastres f) ausencia de obras de seguridad de tráfico y señalización g) inexistencia de un sistema de información de reparación y mantenimi-

ento



El proyecto tienda a eliminar, o por lo menos reducir los factores anteriores: 5. NORMAS Y CRITERIOS DE DISEÑO Los siguientes criterios fueron elaborados por la Administradora Boliviana de Carreteras, ABC:

a) La carretera debe ser mejorada de acuerdo con la Norma Boliviana (Manual y Normas para el Diseño Geométrico de Carreteras – ABC.

b) La carretera mejorada debe ser pavimentada, de dos vías. c) Para disminuir el requerimiento de fondos para el mejoramiento, el estudio

debe tender a la máxima utilización del camino existente, y d) El resultado del estudio debe ser equilibrado y conforme con el programa de

mejoramiento de los tramos adyacentes de la misma carretera.

PI-367

PI-368

PI-370

40600

40700

40800

40900

TS = 40+542.68

SC = 40+587.68

CS

= 4 0+61 5.6 0

ST = 40+645.60 TS = 40+646.81

SC

= 40+676.81

CS = 40+716.20ST = 40+746.20

TS = 40+750.49SC = 40+780.49

CS = 40+856.73ST = 40+886.73 TS = 40+887.88

SC = 40+912.88

CS = 40+913.69

ST = 40+938.69

40600

40700

40800

40900

Mejoramiento del Alineamiento Horizontal: Radios de Curvatura Apropiados 6. PARAMETROS DE DISEÑO GEOMÉTRICO

Los factores para adoptar parámetros de control o de diseño geométrico para el Proyecto Vial, son los siguientes:

∼ Funcionalidad de la Vía. ∼ Costos de Construcción. ∼ Costos de Operación Vehicular. ∼ Operaciones de Mantenimiento Sencillas y de Bajo Costo.

Bajo estos aspectos, la Asociación Accidental ARBOL, ha efectuado un análisis exhaustivo del Manual de Diseño Geométrico de Carreteras de la ABC/2007, así como de normas de diseño vigentes en otros países, particularmente normas de la AASHTO de los Estados Unidos, Dirección Nacional de Vialidad de la República Argentina y DNER Dirección Nacional de Estradas y Rodovias del Brasil. Sección Tipo de la Vía:



Bombeo de la Calzada 2.5 % Bombeo de Bermas 2.5 % Peralte Máximo en Secciones de Curva 7.0 % Ancho de Carril 3.5 m Ancho de Berma 1.0 m Ancho Total de Plataforma 9.0 m

ABC 123ABC 123 LKL 125

7.00

Calzada

1.00

Berma

1.00

Berma

Var.

1.00

1.501.00

0.050.22

0.30

3.00

10.00m

Talud en Terraplén 1: 1.5 Talud en Corte f (estabilidad)

6.1 PARAMETROS DE DISEÑO HORIZONTAL

6.1.1 Distancia de Frenado (1) Es la distancia que recorre el vehículo desde que se percibe la situación que provoca la necesidad de frenar hasta que dicho vehículo se detiene definitivamente.



Ancho Actual de la vía = 3 a 4 mts. 6.1.2 Distancia de Adelantamiento (1) La distancia de adelantamiento (Da) es la necesaria para que un vehículo pueda adelantar a otro o a varios de ellos que marchen por su misma vía a menor velocidad, en presencia de un tercero que circula por sentido opuesto sin peligro de colisión y sin obligar a disminuir la velocidad a este último. Se adoptan valores del Manual de Diseño Geométrico de Carreteras de la ABC Velocidad del Proyecto km/h Dist. mín. Adelantamiento 40 240 60 370 70 440 6.1.3 Longitud Mínima en Recta (1) Para el estudio de este elemento es necesario distinguir dos situaciones asociadas a curvas en distinto sentido y curvas en un mismo sentido. En curvas de distinto sentido cuando las condiciones así lo permitan, se evitará la implementación de tramos rectos, en casos en los que esto no sea posible se efectuará rectas que cumplan con lo establecido en el Manual de Diseño Geométrico (2) En curvas del mismo sentido, de manera de evitar el efecto conocido como espalda quebrada (Broken Back) y de manera de mejorar las condiciones de guiado óptico, se consideró necesario evitar rectas excesivamente cortas entre curvas del mismo sentido.

6.1.4 Radios Mínimos (1) El criterio para definir los radios mínimos está en función del valor adoptado de la sobre elevación (peralte) máxima, coeficiente de fricción lateral máxima y de la velocidad de diseño principalmente.

(2) La Velocidad de Diseño de acuerdo a topografía será la siguiente:

TIPO DE TERRENO VALOR DESEABLE VALOR ADMISIBLE LLANO 70 60



ONDULADO 60 50 MONTAÑOSO 40 25

(3) Radios mínimos de acuerdo a la Fricción Lateral

Velocidad de Peralte Máximo Friccion Radio Mínimo (m) Diseño (km/hr) (%) Lateral Cálculado Manual ABC

40 7 0.198 50 50 60 7 0.165 123 120 70 7 0.149 175 180

6.1.5 Peralte Máximo (1) De acuerdo a lo establecido en el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras de la ABC, para una zona montañosa de altitud entre 2900 a 4300 m.s.n.m.; con probabilidad baja de formación de hielo debido a las características climáticas de la zona, se adopta un peralte máximo de 7%, que corresponde a lo establecido para Caminos Locales. (2) Asimismo el Manual de Carreteras de la Administradora Boliviana de Carreteras expresa que: “Para los Caminos con un peralte máximo de 7%, se podrá, en casos calificados autorizados por la Administradora Boliviana de Carreteras, subir el peralte a 8% siempre que la Línea de Máxima Pendiente no supere un 11%. 6.1.6 Curvas Espirales Con el objeto de optimizar las características geométricas del diseño de la carretera se ha previsto el empleo de curvas espirales de transición, entre tramos rectos y curvos, proporcionando con esto una circulación vehicular más segura, al mismo tiempo de prever una mejor apariencia a la carretera. 6.1.7 Sobreancho en Curvas. (1) En curvas de pequeño y mediano radio, se dotó a las mismas de un sobreancho en la calzada con el objeto de asegurar espacios libres adecuados entre vehículos que se cruzan.

(2) Estos sobreanchos, que consideran un tipo de vehículo comercial específico y un ancho de carril de 3.50 m bidireccional, son los que se establecen en la siguiente tabla: 6.2 PARAMETROS DE ALINEAMIENTO VERTICAL 6.2.1 Pendiente Longitudinal. (1) Los valores de la pendiente longitudinal están influidos principalmente por el volumen y composición del tráfico previsto, la clase o categoría de la carretera y la topografía del terreno por la que atraviesa. Se ha adoptado un valor admisible de 8 %. (2) Pendientes muy suaves originan altos incrementos en el movimiento de tierras y en los costos de construcción, en cambio pendientes fuertes incrementan los costos de operación vehicular y de mantenimiento.



6.2.2 Curvas Verticales. (1) Para fines del diseño geométrico en sentido longitudinal se utilizaran curvas verticales parabólicas de segundo grado, que posibiliten un paso gradual y seguro entre dos gradientes adyacentes de un perfil longitudinal proporcionando como mínimo, una distancia de visibilidad igual a la distancia mínima de parada, Dp solamente. 6.3 Túneles y Viaductos

Se propone la construcción de un túnel y un viaducto en la quebrada del rio Challa Para vencer las difíciles condiciones topográficas y frente a la imposibilidad de efectuar cortes verticales, se prevé la construcción de 3 túneles con una longitud total de 2.000 metros y aproximadamente 30 puentes y viaductos de diferente tipología.

7. AFECTACIONES AL MEDIO AMBIENTE 7.1 Durante la Construcción Se identificaron las acciones del proyecto que son susceptibles de producir impactos al medio ambiente, por ocupación de nuevos espacios y por modificación del suelo, estos



se producen por la instalación de campamentos, el desbosque, uso de explosivos, alteración de los cursos de aguas, expropiación de bienes aledaños a la carretera.. Los volúmenes de corte han requerido de un estudio para habilitar buzones de descarga en aproximadamente 90 lugares a lo largo de todo el proyecto, Tan solo en el primer tramo de 60 kms, se producirán 8 millones de metros cúbicos de corte.

Al contrario, en otros lugares, se requiere explotar canteras y producir material seleccionado para la conformación de terraplenes. Todas estas actividades produciran movimientos de maquinaria en gran magnitud. Se prevé la construcción de aproximadamente 850 alcantarillas para la conducción del drenaje superficial, así también en la construcción de nuevos puentes se prevé no alterar el curso ni la cuenca de los ríos. El Programa de Reposición de Pérdidas, PRP tendrá establecido el alcance de todas las afectaciones a la población, de manera que se preverá la reubicación y reposición de viviendas. 7.2 Posterior a la construcción Las acciones indirectas que provocará la ejecución de las obras se apreciará en la modificación de los hábitos de la población al incrementarse los volúmenes de producción agro industrial y demandando mayor flujo de tráfico, la intervención por el derecho de vía, la migración y colonización en nuevas áreas, la prevención de restos arqueológicos, el impacto a la salud y educación de la población. 8 Importancia del Proyecto en el Ámbito Nacional e Internacional La ejecución del proyecto ha sido priorizada hace más de 20 años y continuamente postergada por decisiones de anteriores Gobiernos. El actual Gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia finalmente concreto la Construcción de este tramo carretero en el año 2010 para engrandecer el potencial productivo en los sectores agrícola, forestal y pecuario de la Región de Caranavi, Alto Beni y el Norte de Bolivia.



Demasiado Polvo en el Camino, Afectación a Cultivos, Cultivo de Bananos sin polvo

Este tramo carretero es parte del Corredor Norte de Exportación que permitirá transportar volúmenes de carga desde las ciudades fronterizas con el Brasil como son: Cobija-Brasilea y Guayaramerin-Guajaramirim. Se tiene el propósito de ofrecer al Estado de Mato Grosso del Brasil el corredor para el transporte de granos, propiamente Soya y Maíz hacia mercados asiáticos, a través de puertos del Perú y Chile sobre el Océano Pacifico. Una sola región de este Estado, limítrofe con Bolivia produce un volumen de carga de 6.000.000 toneladas de granos que representan un tráfico de al menos 550 camiones/día.

9. Conclusiones El proyecto viabilizará varios programas de inversión y financiamiento a los sectores agroindustriales de la región de Caranavi, Alto Beni y el Norte del Estado Plurinacional de Bolivia, para alcanzar metas de exportación hacia mercados de todo el mundo.

Se plantean una serie de novedosas alternativas de diseño geométrico y la incorporación de la variable ambiental para el proceso constructivo. ////

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