Conceptos Fundamentales y Tipos de Obra Civil

Obra Civil

La Obra Civil es la actuación del hombre en la naturaleza que es utilizada para dotar de beneficios a la sociedad (actuación social y útil).

La Ingeniería Civil nace de la relación que el hombre establece con la naturaleza en su necesidad de habitar el mundo (construye el paisaje del mundo).

Tipos de Obras

Según sus efectos y naturaleza

Grupo A

• Obras de primer establecimiento: Creación de un inmueble que antes no existía.
• Obras de reforma: Se realizan sobre un inmueble ya existente (ampliación, mejora, modernización, adaptación…).
• Obras de gran reparación: Las obras encaminadas a reparar el daño de la estructura resistente del inmueble, originadas por accidentes o causas fortuitas.

Grupo B

• Obras de reparación: Encaminadas a reparar el daño de un inmueble, provocado por accidente o causa fortuita y que no afecte a la estructura resistente.
• Obras de restauración: Reparar un inmueble, conservando su estética, respetando su valor histórico.
• Obras de rehabilitación: Misma naturaleza que las obras de restauración, salvo que no se mantiene la funcionalidad del inmueble, sino que se introduce otra nueva.

Grupo C

• Obras de conservación y mantenimiento: Encaminadas a reparar los daños de un inmueble, originados por el paso del tiempo o el uso.
• Obras de demolición: Tiene por objetivo la destrucción del inmueble.

Según el campo de aplicación en la ingeniería

Las infraestructuras del transporte

• Aeropuertos: Estaciones para los pasajeros de las aerolíneas y para el transporte de mercancías. Reciben combustibles, mantenimiento y reparaciones. Cuentan con pistas de aterrizaje, calles de rodaje, plataformas de estacionamiento, hangares…
• Autovías: Vía de dominio y uso público proyectada y construida para la circulación de vehículos automóviles. Carretera: Calzadas independientes, acceso limitado desde propiedades colindantes, no pueden cruzar ni ser cruzadas.
• Carreteras: Vía de dominio y uso público construida principalmente para la circulación de vehículos automóviles.
• Vías férreas: Formada por el conjunto de elementos que conforman el sitio por el cual se desplazan los trenes.
• Puertos: Obras, instalaciones y servicios que proporcionan el espacio para la estancia segura de los buques.
• Puentes: Construcción que permite salvar un accidente geográfico o cualquier obstáculo físico como un río, cañón, valle, camino…

Obras Hidráulicas

• Alcantarillado: Sistema de estructuras y tuberías usado para la recogida y transporte de las aguas residuales y pluviales.
• Azudes: «Barrera» para elevar el nivel de un caudal o río con el fin de derivar parte de este caudal a las acequias. Realmente es una presa.
• Canales para el transporte de agua potable o regadío, canales de navegación: Construcción destinada al transporte de fluidos y a diferencia de las tuberías es abierta a la atmósfera. También como vías artificiales de navegación.
• Centrales hidroeléctricas: Utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica.
• Depuradoras: Su objetivo es conseguir a partir de aguas negras o mezcladas y mediante diferentes procedimientos físicos, químicos y biotecnológicos, un agua de mejor calidad y cantidad.
• Diques: Es un terraplén natural o artificial (por lo general de tierra) paralelo al curso de un río o al del mar.
• Esclusas: Obras hidráulicas que permiten vencer desniveles concentrados en canales navegables, elevando o descendiendo.
• Presas: Barrera fabricada con piedra, hormigón o materiales sueltos, que se construye habitualmente en un desfiladero sobre un río, con la finalidad de embolsar el agua en el cauce fluvial para después aprovecharlo para regadío. Produce energía mecánica.

Estructuras que componen las obras anteriores

• Terraplenes: Tierra con la que se rellena un terreno para levantar su nivel, y formar un plano de apoyo para hacer una obra.
• Desmontes: Excavación de tierra que se realiza en un determinado entorno con el fin de rebajar la rasante del terreno, reduciendo su cota y formando un plano de apoyo para la obra.
• Túneles: Obra subterránea de carácter lineal, cuyo objeto es la comunicación de dos puntos para realizar el transporte de personas, materiales, entre otras cosas. Normalmente es artificial.
• Zapata: Tipo de cimentación superficial, que puede ser empleada en terrenos razonablemente homogéneos y de resistencias a compresión medias o altas.
• Pilares: Elemento vertical sustentante exento de una estructura, destinado a recibir cargas verticales para transmitirlas a la cimentación y que, a diferencia de la columna, tiene sección poligonal.
• Vigas: Elemento constructivo lineal que trabaja principalmente a flexión.
• Estribos de puente: Sus objetivos son transmitir peso a cimientos, mantener disposición de la tierra, unir la estructura a las vías de acceso, servir de apoyo. El «contrafuerte» es la parte de un puente destinada a soportar el peso del tablero.

Infraestructuras: Elementos de Construcción

Carreteras: Etapas de Construcción

1.- Trabajos Previos

Trabajo de limpieza para quedar todo listo para comenzar y para realizarse con la suficiente calidad. Incluyen:

• Replanteo: Representación del proyecto en su emplazamiento real. Hay varios métodos: el replanteo por bisección y el replanteo local de curvas por tangente. Su comprobación la realiza el contratista.
• Despeje y desbroce: El despeje consiste en la eliminación de los obstáculos presentes en la zona en la que irá ubicada la carretera y que dificultarán las obras, y el desbroce consiste en la retirada de la totalidad de la cubierta vegetal.
• Demoliciones: Incluyen el derribo de las construcciones existentes, dependerá del tipo de construcción a derribar y el entorno de la misma, mediante: máquinas excavadoras, desmontaje elemento a elemento, fragmentación mecánica…

Medios Auxiliares

• Replanteo: Estaciones, jalones o cintas métricas, estacas y pinturas.
• Despeje y desbroce: Carga, transporte y excavación.
• Demoliciones: Equipos de excavación, fracturación hidráulica, impacto de bola de gran masa, puntales.

2.- Explanaciones

Conjunto de operaciones de remodelación del terreno natural para conseguir la explanada definida en los planos en planta, alzado y secciones transversales. Es la superficie sobre la que asienta el firme. El firme consta de tres capas:

• La coronación: Distribuye las cargas del tráfico.
• Núcleo: Aumenta la capacidad del soporte.
• Cimientos: Soporte-estabilidad.

Tipos de suelos de la explanación

• Suelo inadecuado o marginal (IN) (330)
• Suelo tolerable (O) (330)
• Suelo adecuado (1) (330)
• Suelo seleccionado (2) (330)
• Suelo seleccionado (3) (330)

Maquinaria y Medios Auxiliares

• Equipos de excavación, carga y transporte.
• Equipos de compactación.
• Equipos de extensión, nivelación y refino.

3.- Ejecución de las Obras de Drenaje y Desagüe

Su objetivo es reducir al máximo posible la cantidad de agua que de una u otra forma llega a la misma y, en segundo término, dar salida rápida al agua que llegue a la carretera.

Drenaje

Dispositivo específicamente diseñado para la recepción, canalización y evacuación de las aguas que pueden afectar directamente a las características funcionales de cualquier elemento integrante de la carretera.

Tipos de aguas que pretenden alejar o evacuar

• Drenaje superficial: Destinado a la recogida de las aguas pluviales o de deshielo.
• Drenaje subterráneo: Impedir el acceso del agua a capas superiores de la carretera.

Disposición geométrica con respecto al eje de la vía

• Drenaje Longitudinal: Canaliza las aguas caídas sobre la plataforma y taludes de la explanación de forma paralela a la calzada.
• Drenaje Transversal: Permite el paso del agua a través de los cauces naturales bloqueados por la infraestructura viaria.

Factores

• Topográficos: Ubicación de la carretera respecto al terreno natural, contiguo, en desmonte, terraplén o media ladera.
• Hidrológicos: Hacen referencia al área de la cuenca de recepción y aporte de aguas superficiales que afecta directamente a la carretera.
• Geotécnicos: Condiciona la facilidad con la que el agua puede llegar a la vía desde su punto de origen.

4.- Puesta en Obra del Firme y Pavimentos

Firme

Superestructura de una carretera. Capas compuestas por materiales seleccionados colocados sobre la explanada para una mejor seguridad y comodidad. Se divide en: pavimento, base y subbase.

Pavimento

Parte superior de un firme, que debe resistir los esfuerzos producidos por la circulación, proporcionando a esta una superficie de rodadura.

Tipos (Según los materiales)

• Firme flexible: Capas granulares no tratadas y por un pavimento bituminoso de espesor inferior a 15 cm.
• Firme semiflexible: Capas de mezcla bituminosa de espesor mayor o igual a 15 cm.
• Firme Semirrígido: Pavimento bituminoso de cualquier espesor sobre una o más capas tratadas con conglomerantes, espesor mayor o igual a 20 cm.
• Pavimento de hormigón: Losas de hormigón en masa, separadas por juntas o por una losa continua de hormigón armado. La sección del firme se designa por un número de 3 o 4 cifras.

Materiales Comunes

• Zahorra: Material granular utilizado como capa de firme. La zahorra artificial está constituida por partículas totalmente trituradas.
• Mezclas bituminosas: Combinación de un ligante hidrocarbonado, áridos y aditivos, de manera que todas las partículas del árido quedan recubiertas por una película homogénea de ligante.