ANEXO 4

ANEXO 4

1.Introducción

La conservación vial participativa es un modelo de trabajo que promueve el Proyecto MOPT- GTZ basado en la participación comunitaria y en la articulación de esfuerzos en apoyo a esta actitud de auto-ayuda. En lo operativo, comprende un conjunto de actividades permanentes que permiten que el camino sea transitable durante las diferentes épocas del año, contribuyendo de esta manera al desarrollo de diferentes iniciativas en beneficio de las comunidades.

Esta iniciativa se realiza gracias a la acción combinada de diferentes instancias: el Ministerio de Obras Públicas y Transportes, Municipalidades, y ONGs.

Durante aproximadamente 10 años el Proyecto MOPT GTZ ha fomentado la rehabilitación integral de los caminos en varios cantones del país. Dicha labor inicia con la construcción o rehabilitación del sistema de drenaje, posteriormente, se rehabilita la superficie de ruedo y se mejoran algunas secciones del derecho de vía. Este proceso dura aproximadamente un mes y medio; y le suceden en los años siguientes, la realización de actividades de mantenimiento rutinario y mecanizado.

El presente estudio rescata la experiencia obtenida en el Cantón de Turrialba en un periodo de ocho años. Para tal propósito, la información que sustenta el análisis de la información contenida se obtiene de: la base de datos del Sistema de Programación y Ejecución del Mantenimiento (SPEM) , de la Tesis de Grado para obtener la Licenciatura en Ingeniería Civil " Estudio del Proceso de deterioro de caminos de lastre: El caso de los distritos de La Suiza y Tuis de Turrialba" realizada el Sr. Miguel Adolfo Vargas Petersen. Además, se utilizaron los informes generados en el Proyecto de Ayuda al Cantón de Turrialba, entre 1992 y 1999, así mismo, las inspecciones de campo posibilitaron el análisis comparativo entre resultados. En este caso, se evaluará el nivel de deterioro que resulta en caminos con sistemas de drenaje insuficientes o altamente deteriorado; y el correspondiente a caminos rehabilitados integralmente.

2.Generalidades del País

Costa Rica se extiende en plena zona tropical, entre los 8° 02 ' 26'' y los 11° 13' 12" latitud norte y los 82° 33' 98" y 85° 57' 57" latitud oeste; su localización zonal determina casi todos sus rasgos geográficos y físicos .

Tiene una extensión de 51.100 kilómetros cuadrados, limita al norte con la república de Nicaragua y al sur con la República de Panamá .

El terreno de Costa Rica es muy variado y está dominado por la presencia de un eje montañoso central, que se desarrolla de noreste a sureste, que juega un papel muy importante en la conformación en las características climáticas e hídricas del país . La existencia de este sistema montañoso determina la división del territorio en dos vertientes : Atlántico hacia el norte y nordeste y Pacifico hacia el sur y el oeste . En el centro del país , la Cordillera Volcánica Central y la de Talamanca convergen para formar la región ínter montaña de clima agradable, conocida con el nombre de Valle central, con una altura media sobre el nivel del mar que oscila alrededor de los 1000 metros donde se ubican cuatro de las siete capitales de provincia de Costa Rica .

3.Características más importantes sobre el Cantón de Turrialba

3.1 Aspectos generales del la Zona utilizada para el estudio

El Cantón de Turrrialba es el quinto de la provincia de Cartago, su posición geográfica está dada por las coordenadas 09° 47' 14", Latitud Norte y 83 ° 34' 03", Longitud Oeste. La anchura máxima es de 75 km, en dirección Noroeste a Sureste, desde la intersección de la linea límete con la provincia de Limón, en el Río Chirripó. Presenta elevaciones muy variadas que van de los 350 msnm (zona de Peralta) hasta los 3820 msnm ( Cerro del Chirripó) .

Turrialba cuenta con una extensión territorial de 1644.5 kilómetros cuadrados ( 3.2%) del territorio nacional y una red de caminos vecinales de aproximadamente 600 km, en su inmensa mayoría de lastre y tierra .

Tabla 3.1 Elevaciones promedio del centro urbano de los distritos del cantón:

Distrito

Elevación (msnm)

Turrialba

646

La Suiza

616

Peralta

390

Santa Cruz

1475

Lajas

840

Pavones

819

Tuis

735

Platanillo

870

Santa Rosa

810

Tres Equis

610

Fuente : Atlas cantonal de C.R.

3.2 Características Climáticas.

En términos generales el Cantón de Turrialba está en una de las zonas con mayores precipitaciones del país . La zona donde se encuentran los caminos en estudio, es decir, Santa Cruz, La Suiza y Tuis, no se salen de estos patrones y presentan por tanto, un nivel de lluvia muy alto.

En la siguiente tabla se resumen algunas de las características de la zona .

Tabla 3.2 Precipitación y temperatura promedio, para diferentes estaciones meteorológicas de la zona.

Estación

Lat. Norte

Long. Oeste

Elevación (msnm)

Precipitación (mm/año )

Temperatura (°C)

San Juan Norte

09° 53'

83°43'

1300

2720.1

 

Pacuare

09° 54'

83°31'

800

2552.5

 

Platanillo

09°49'

83°34'

889

2650.8

 

Atirro

09°49'

83°39'

900

2384.9

20.7

Tacotal

09°50'

83°42'

860

2654.6

20.4

Chirripó

09°54'

83°26'

1200

2265.9

19.7

CATIE

09°53'

83°38'

602

2572.6

 

4. Características básicas para valorar el estado de un camino en lastre

4.1 Superficie de ruedo.

Bueno

Condición =5

La superficie presenta un material con granulometría, compactación y bombeo apropiado, que permiten una adecuada evacuación de las aguas superficiales .

Podría presentar alguna ondulación transversal o longitudinal baches menores muy localizados que no afectan la velocidad de diseño. La visibilidad al circular no se afecta por la presencia de partículas finas ( polvo ) que se levanta de la superficie .

Regular

Condición =3

En un porcentaje entre el 25% y el 30 % de la carretera, se presentan dos o más de las siguientes condiciones :

  • Constantes ondulaciones transversales y longitudinales .

  • Se percibe la necesidad de reponer material.

  • Hay presencia de material suelto.

- Se puede apreciar ahuellamiento y hay pérdida significativa del bombeo .

Malo

Condición = 1

La superficie presenta una fuerte ondulación transversal de 20 a 25 cm de profundidad y ondulaciones longitudinales con profundidades de 25 cm o más . es necesario realizar la reposición mayor de del material en un 50 5 o más de la longitud del camino . Se hace necesaria la restitución total del bombeo, ya que las aguas discurren longitudinalmente sobre la superficie de ruedo . Se aprecian secciones en las que hay exposición de la subrasante.

4.2 Sistema de drenaje.

Bueno

Condición =5

La mayoría de las alcantarillas y cunetas son funcionales ( diámetro , localización y longitud), sin fallos estructurales; aunque pueden existir sitios en los que el agua se acumula a la entrada de las alcantarillas o permanecen en las cunetas por algún tiempo , por causa de atascamientos menores.

Regular

Condición =3

Existen varias cunetas y alcantarillas que no poseen capacidad hidráulica suficiente o presentan fallos estructurales, lo cual provoca frecuentes estancamientos y desbordamientos ocasionales sobre la calzada. Se requieren colocar hasta 2 alcantarillas por kilómetro, producto de la inexistencia o insuficiencia de las mismas.

Malo

Condición = 1

El agua escurre longitudinalmente por la calzada, por la inexistencia o insuficiencia de más de dos alcantarillas por km. Se observa una fuerte concentración de aguas en los puntos bajos de las curvas verticales y acelerada erosión de las cunetas existentes.

 

5.Características de los caminos en estudio .

5.1 Elementos técnicos.

Caminos en lastre seleccionados

Long. (km.)

Ancho Promedio

(m)

Pendiente

Promedio (%)

TPD(*)

Estimado

(1997)

Valoración

de la

Sup. Ruedo

Valoración

del sist. drenaje

% de veh. pesados

(1997)

La Suza - Platanillo

8

8

5

650

5

5

30

La Suiza - Pacayitas

12

7

12

120

5

3

30

La Cruzada - Atirro

2.5

10

1

875

5

5

32

Tuis San Joaquín

11

6

12.5

110

5

5

27

Santa Sruz- Torito

7.5

5

8

130

5

3

15

(*) Aún cuando los caminos seleccionados cuentan con un buen volumen de tránsito diario, no se tienen registros históricos de conteo y clasificación por tipo de vehículos, que permitan establecer una tendencia sobre su crecimiento y cambios en su composición . Para los propósitos del presente estudio, se resolvió extraer muestras de conteo y clasificación de vehículos . las mismas se realizaron en los meses de marzo, mayo , junio y agosto de 1997.

Los datos obtenidos de las muestras fueron procesados conforme a lo establecido por la Dirección de Planificación del MOPT a fin de realizar la expansión correspondiente.

5.2 Características socioeconómicas de las áreas que tributan a los caminos seleccionados.

En términos generales podría decirse que las áreas de influencia a los caminos seleccionados son de vocación agrícola ( caña, café, leche) . El menor flujo de tránsito pesado se da el camino Santa Cruz- Torito, toda vez que la actividad local (lechería) induce a los pequeños parceleros a producir queso, el cual es trasladan posteriormente en vehículos livianos de doble tracción.

En el resto de las zonas el tránsito pesado es muy estacional y se ajusta a la producción de café y caña. Estas actividades están en su apogeo entre los meses de setiembre y noviembre, en el caso del café, y de enero a marzo la caña.

Los meses considerados de verano van de enero a abril, pero durante este periodo se gestan lluvias intermitentes y hasta estados de emergencias por lluvias puntuales , que afectan notablemente el estado de los caminos. Caso típico de esta situación se presentó en el mes de febrero de 1996 . En tan sólo 3 días se dio una precipitación estimada de 600 mm, la cual dañó de manera extraordinaria los principales caminos en lastre del Cantón.

A manera de ejemplo, si analizamos al detalle uno de los caminos mencionados ( Tuis - San Joaquín). En este, encontramos las siguientes características : salen 8.000 ton de caña, 2.400 ton de café , 1.250 ton de ganado de carne, hay 8 recibidores de café . a lo largo de este camino, se ubican al menos 5 comunidades las cuales poseen los servicios básicos de electricidad, salud, educación entre otros. Así mismo, cada centro de población que tributa al camino mencionado, posee un Comité de Caminos abocado al mantenimiento y rehabilitación de los caminos que se encuentran en el área de jurisdicción. Se estima en un total de 900 personas el número de usuarios de la vía citada.

Las fuentes de material idóneas para su conservación están a una distancia de 16 km. Otras de menor calidad se ubican a distancias de acarreo menores a los 6 kms. Por aspectos mal entendidos de economía, normalmente se seleccionan estas últimas fuentes de material, aún cuando la calidad del mismo ( graduación, plasticidad, dureza entre otros aspectos) no es la idónea, aspecto que finalmente incide en la erosión y deterioro del camino una vez rehabilitado.

5.3 Características generales de los materiales utilizados en la rehabilitación de los caminos citados.

Características

Lastre del Río Atirro

Lastre del Túnel

Límite líquido

N.P.

N.P

Indice Plástico

N.P

N.P

Humedad óptima

9

9

CBR (95%)

46

60

Densidad Máxima

2.044

2.083

 

Resultados de Granulometría para los materiales normalmente utilizados en el Cantón.

Malla

Abertura (cm )

% Pasando del Río

Atirro

% Pasando

del

Túnel

3"

7.62

87

92

2"

5.08

78

70

1 ½

3.81

62

64

1"

2.54

48

56

¾"

1.90

40

49

3/8"

0.95

27

36

#4

0.475

19

25

#40

0.042

 

12

#200

0.0074

 

6

 

5.4 Pérdida estimada de material en caminos de lastre (ver nota al final del cuadro)

- (Tesis de Grado U.C.R, Ingeniería Civil, Miguel Vargas , 1998)

- Observación de campo en caminos rehabilitados por el Proyecto de Ayuda al Cantón de Tlba

Nombre del Camino

Ancho

(m)

Long. Sección

Analizada

Pend.

Promedio

(%)

Tiempo

de medio.

o observación

Material usado

Precip.

(mm)

Pérdida de espesor cm/ 7 semanas y (cm por año)

Pérdidas proyectada

Para caminos típicos (Ancho:

4.5 m )

Estimación práctica

De las pérdidas de material para caminos de 4.5 m de ancho

La Suiza - Tuis - Platanillo

9

120 m

5

7 sem.

Tajo el Túnel

387 (*)

0,8 cms

(5.9 cm/año)

270 m3

225 m3

La Suiza- Pacayitas

7

100 m

12.

7 sem.

Tajo el Túnel

387(*)

0.95 cms

(7 cm /año)

 

320 m3

250 m3

La Cruzada - Atirro (***)

10

100 m

1

7 sem.

R.Atirro

387 (*)

0.74 cms

(5.5 cm/año)

250 m3

250 m3

Tuis - San Joaquín (****)

6

11 km

12.5

5años

(1993-1997)

Tajo Aquiares(**)

2635 mm/año

(5 cm/año)

225 m3

225 m3

Santa Cruz- Torito (****)

5

7.5 km

8

5 años

(1993-1997)

Tajo

Quebradas (**)

2635

mm/año

(5.8 cm/año)

260 m3

260 m3

(*) Precipitación en siete semanas . Proyectada a un año : 2860 mm (Mayor que el promedio anual 2635 mm)

(**) Material muy similar al del Tajo el Túnel .

(***) Las pérdidas de material se infieren de la valoración del % de áreas de hueco , según tesis citada.

(****) Pérdidas de material estimadas mediante inspección de campo , según el periodo citado.

Nota Importante :

1-Las pérdidas de material mencionadas en el presente cuadro se dan durante el primer año, después de rehabilitada la superficie de ruedo. En los años siguientes ,las pérdidas son menores según se detalla en el gráfico que se adjunta.

2-El gráfico que se muestra en la página siguiente, incluye las pérdidas de material para caminos en lastre con un buen os y malos sistemas de drenaje.

  

5.5 Curvas de deterioro para caminos en lastre .

Con base en la información contenida en el Gráfico " Volumen anual de material perdido por erosión ( caminos de lastre con y sin sistema de drenaje ) se ilustra en las Figuras 1 y 2 el comportamiento de las curvas de deterioro para caminos que han sido rehabilitados integralmente.