Estudios preliminares para diseño de puentes vehiculares

1. UNIDAD I ESTUDIOS PRELIMINARES
1.1 Reconocimiento de la zona
En la selección de la ruta lo mas optimo es escoger la ruta más recta de origen a
destino, sin embargo debido a puntos obligados y condiciones de la región se tiene que
escoger aquella ruta que cubra las necesidades de la región a beneficiar.
En un estudio de gabinete o reconocimiento del lugar se ha determinado los puntos
obligados estos puntos están determinados en base a:
 Localización del lugar.
 Clima
 Geología.
 Hidrología.
 Vegetación.
 Topografía.
 Aspectos económicos.
 Aspectos políticos.
Después de realizado este reconocimiento, se realiza un reconocimiento de campo en el
cual nos determinan los puntos obligados secundarios, corroboran la información de
gabinete con la de campo es decir datos geológicos , datos hidrológicos entre otros.
Al seleccionar una ruta nos encontramos que tenemos que cruzar un rio , ya que es
considerado un punto obligado se selecciona el lugar más estrecho así como el de menor
erosión al efecto del agua , buscando la economía en la construcción del puente , así como
las soluciones que sean satisfactorias. Para esto de igual modo que se realizan estudios
para la construcción de una carretera de vía de ferrocarril, se hacen estudios para la
construcción de un puente los cuales entre otros son:
a) Estudios topográficos.
b) Estudios Hidrológicos.
c) Estudios de cimentación.
d) Estudios de construcción.
LOS DATOSOS DATOS QUE SE DEBEN RECOPILAR DURANTE EL RECONOCIMIENTO SON:
- Ubicación del puente
- Elevación de los puntos obligados
- Topografía del terreno.
- Climatología del lugar.
- Precipitación pluvial.
- Clasificación geológica del terreno.
Posteriormente a todos los estudios y reconocimientos se escoge la ruta mas optima es
decir aquella en la cual tenga un máximo de aprovechamiento con un minimo de costo.

2. Los reconocimientos fotogramétricos son realizados por medio de vuelos aéreos , pues
estos ofrecen mayor ventaja sobre el tradicional. En este reconocimiento se observa una
mayor extensión del lugar de estudio .Por lo general se realizan tres vuelos .El primer
reconocimiento tiene por objeto determinar las rutas que se consideran viables . En el
segundo reconocimiento se estudia el comportamiento hidrológico del lugar . Una vez que
el ingeniero efectúa el reconocimiento se encuentra en muchas ocasiones con dos o más
rutas entre las cuales deberá elegir la más adecuada , siendo la topografía una de las
principales causas para determinarla.
1.2 Levantamiento topográfico
Para poder hacer un estudio más detallado de la zona de cruce es necesario contar con
los siguientes planos:
a) Plano general de la zona.
b) Plano de la zona del cruce.
c) Plano de la planta detallada del cruce.
PLANO GENERAL DE LA ZONA.
Dentro del plano general de la zona, consideremos varios aspectos , como son: la topografía ,
esto es , como se compone la configuración del terreno , la localización de las poblaciones
aledañas al cruce , que puedan verse afectadas con la obra y al mismo tiempo beneficiadas
con la construcción de la misma , uso de los terrenos que rodean la zona del cruce ya
que pueden ser terrenos agrícolas , bosques de reservas naturales, etc .
También consideremos los cruces hidrológicos y la presencia de lagos y lagunas, también
consideremos los cambios que se presenten en la topografía del terreno , por ejemplo : un
cerro , la planicie , etc. Por otro lado el análisis de los planos de la zona nos da la
información necesaria de caminos de accesos que existan o deban crearse para conducir
la maquinaria , el equipo y los materiales necesarios en la construcción de la obra .
Actualmente , el impacto ambiental es de gran consideración en los proyectos en la
actualidad ; al mismo tiempo cuidar que las áreas cercanas a zonas Arqueológicas que
puedan verse afectadas por la construcción de la obra . También observaremos que tipo
de poblaciones rodean la obra pues pueden ser zonas turísticas o comerciales ; zonas
que deberán ser tomadas en consideración en el diseño . Este plano nos permitirá
apreciar la división política del área pues tal vez la obra beneficié a dos estados
adyacentes y será necesario conjuntarlos para llegar a acuerdos que permitan que ayuden
a la construcción de la obra. Generalmente este plano se maneja a escalas 1:5000 a 1: 10 000.

3. PLANO DE LA ZONA DE CRUCE. CONFIGURADO
En el plano de la zona de cruce, ubicamos la localización del cruce delimitando el claro a salvar,
analizando las alternativas convenientes sobre la longitud que deberá tener la estructura; también
analizaremos que tipo de espectáculo se presenta, ya que no solo puede ser un rió; puede ser una
fuerte depresión una cañada o inclusive una vía férrea u otra carretera; los kilometrajes donde
surgirá y donde concluirá el puente; la dirección que tendrá que se procurará que sea lo más
perpendicular al claro a salvar para evitar distancias de separación muy largas entre inicio y fin,
disminuyendo costos y riesgos por obras caprichosas .
Otro factor que se toma en consideración es la realización de obras inducidas como lo sería desviar
el cruce de un río, quizá ante la existencia de obras de construcción de agua o petróleo que
puedan verse afectadas, o ante la presencia de una vía de comunicación que tenga que obstruirse,
establecer rutas alternativas para el tránsito de vehículos, etc; un punto importante es establecer
bancos de nivel cercanos a la obra .Las escalas de estos planos van de 1:500 a 1: 10000.
PLANTA DETALLADA DEL CRUCE. CON LAS SECCIONES TRANSVERSALES.
En la planta detallada del cruce, analizaremos la configuración de terreno , la dirección (en
caso de ser rio) que presentan las corrientes así mismo como los tirantes máximos que se
pueden presentar.
Por requerirse un mayor detalle estos planos se dibujan a escalas 1: 250 a 1: 500. Entre los
planos topográficos indispensables recurrimos a los perfiles topográficos que nos
mostraran a detalle los desniveles de terreno. Para ello requerimos de:
a) Perfil de la planta general.
b) Perfil detallado del cruce.
En un perfil podemos encontrar puntos de carácter indispensable como son : volúmenes de
material , volúmenes a rellenar , pendientes , cauces , etc. Con lo que respecta a las
pendientes , es importante analizar que por ejemplo , en un rio el terreno está en
constante erosión por el agua que fluye que puede afectar la estabilidad del suelo donde
será apoyada la cimentación ; y al mismo tiempo , los mismos apoyos pueden verse
afectados por este aspecto. Como ya mencionamos estos planos nos proporcionan las
elevaciones , que nos proporcionan los datos de las alturas a que pueda ser más factible
colocar el puente , estableciendo las cotas en los puntos de inicio y final del mismo , que
al ser analizados podrán variar para una mejor conveniencia.
Con lo que respecta a los volúmenes de excavación, el perfil nos brindara los datos de
donde y en qué forma se realizaran los cortes y rellenos del terreno para la
cimentación ( dependiendo del tipo , si son pilotes o pilas ), o para el inicio y el final del
puente que será apoyado en el terreno. El perfil nos mostrara ante todo , si la realización
de la obra es factible o no, pues los claros pueden no ser muy largos, permitiéndose
salvarse mediante rellenos . Regularmente se manejan dos escalas en el perfil , una
horizontal que puede ser 1: 2000, 1 : 5000 o 1: 500, y una vertical que debe ser mínimo 10
veces más grande que la horizontal.

4. En los estudios topográficos para el levantamiento de la planta general de la zona de
cruce, se deben tomar 500 metros aguas arriba y 500 metros aguas abajo del eje del
camino y también a cada lado del eje del rio se toman 200 metros para permitir la
liga de rasantes .
Complementar los temas 1.1 y 1.2 con los archivos siguientes:
1.3 Estudio hidráulico
Descargar los siguientes archivos de las normas SCT
1.4 Estudio topohidráulico
Un estudio topohidráulico es el Estudio de campo que se requiere realizar en el sitio de cruce de
una vía de transporte con una corriente de agua, el cual sirve de apoyo para proyectar la
estructura necesaria de drenaje, así como las obras auxiliares que aseguren el buen
funcionamiento hidráulico de la obra. El término topohidráulico, que al parecer fue ideado por
ingenieros mexicanos, obedece que los trabajos comprenden tanto detalles topográficos de la
zona de cruce como características hidráulicas de la corriente en cuestión.
Un estudio topohidráulico debe contener la siguiente información.
 PLANTA GENERAL
 PLANTA DETALLADA
 PERFIL DE CONSTRUCCIÓN
 PERFIL DETALLADO
 PLANO DE PENDIENTE Y SECCIONES HIDRAULICAS
 CROQUIS DE LOCALIZACIÓN
 CROQUIS DE PUENTES CERCANOS
 INFORMES

5. DESCRIPCIÓN DE CADA ELEMENTO
A continuación se indica la función de cada uno de los elementos anteriores que constituyen el
estudio topohidráulico.
PLANTA GENERAL
El plano de la planta general debe contener la topografía de una superficie lo suficientemente
amplia para definir el funcionamiento hidráulico de la corriente, por lo que su extensión en el
sentido del escurrimiento será muy diferente para cada caso particular, principalmente en el lado
de aguas arriba del cruce, que es el que más interesa, en general, desde el punto de vista
hidráulico. Por ejemplo, cuando existen curvas del cauce en la zona de aguas arriba del sitio de
cruce, la planta general nos debe permitir definir trayectorias de las líneas de corriente para tomar
en cuenta posibles ataques a alguno de los apoyos extremos de la estructura o a los terraplenes de
acceso, que puedan efectuar la estabilidad de la obra. En el lado de aguas abajo suelen levantarse
por lo menos 120m. La topografía general debe permitir también la definición de la ubicación y la
longitud de la estructura de drenaje y de sus obras auxiliares, la orientación de los apoyos, etc.
Suele abarcarse en el sentido transversal al flujo, por lo menos 20 m fuera del nivel de aguas
máximas de diseño, si se tiene un cauce definido. Si se trata de un viaducto, entendiendo como tal
una estructura en cuyo proyecto el NAME carece de importancia, la planta general deberá cubrir
hasta la intersección del terreno natural con el nivel de la subrasante de proyecto. En el caso de un
cauce insuficiente hidráulicamente que forme llanuras de inundación, el levantamiento
topográfico deberá abarcar por lo menos la zona que a juicio del ingeniero sea necesaria para
alojar las obras de drenajes principales y auxiliares.
En el plano de la planta general debe estar contenida la siguiente información: eje de trazo, nivel
de aguas máximas de diseño, ubicación de los monumentos de concreto, sentido de la corriente,
longitud de tangentes, rumbos, datos de curvas del trazo, construcciones aledañas, líneas
telegráficas, de energía eléctrica, telefónica, construcciones, cercas o bardas, ubicación de las
secciones hidráulicas cuando sea posible, ductos, etc.
Convine que la planta general se dibuje a escala 1:500 si la mayor dimensión levantada es de
menos de 500 m; para mayores extensiones se podrá dibujar a escala 1:1,000 ó 1:2,000 ó mayor
en casos en que se tengan ríos muy anchos que requieran topografía extensa deben evitarse
planos, por manejabilidad, cuya longitud sea mayor de 1.2 m. Las curvas de nivel deberán ser a
cada metro.
Si aguas arriba del sitio de cruce el cauce presenta un alineamiento más o menos rectilíneo y no
tiene desbordamientos importantes que hagan necesarias obras auxiliares o de protección, quizá
pueda prescindirse de la planta general.
PLANTA DETALLADA
El plano de la planta detallada, que debe dibujarse con curvas de nivel a cada 50 cm, se utiliza para
el proyecto estructural de la obra de drenaje correspondiente y abarca una franca de terreno

6. adyacente al eje de proyecto, con una longitud en el sentido del escurrimiento del orden de 60 m,
tanto aguas arriba como aguas abajo del eje; esta dimensión debe considerarse mínima y queda a
criterio del ingeniero proyectista prolongarla, dependiente principalmente del tipo y dimensiones
de la estructura en proyecto. En el sentido transversal a la corriente, la topografía debe levantarse
por lo menos a 20 m fuera del nivel de aguas máxima de diseño en el caso de que se tenga un
cauce definido. Si se trata de un viaducto, la planta detallada deberá cubrir hasta la intersección
del terreno natural con el nivel de la subrasante de proyecto. En el caso de un cauce insuficiente
hidráulicamente que forme llanuras de inundación amplias, el levantamiento topográfico deberá
abarcar la zona que a juicio del ingeniero sea necesario para alojar las obras de drenaje.
Conviene dibujar la planta detallada a escala1:200 si su mayor dimensión es del orden de los 200
m; para extensiones mayores la escala podría ser 1:500 ó mayor, dependiendo de la zona cubierta,
de manera que el plano resulté manejable. Deberán aparecer todos los conceptos indicados en el
plano de la planta general.
PERFIL DE CONSTRUCCIÓN
En este plano se dibuja el perfil del terreno natural sobre el eje de proyecto de la vía terrestre,
cubriendo tramos de 250 m, por lo menos, en cada margen a partir de la intersección del NAME y
el terreno natural. Su finalidad principal radica en la utilización que de él hace el proyectista de la
obra para definir la subrasante de proyecto. Si con tal extensión no es posible definir dicha
subrasante, será necesario prolongar aún más la cobertura del perfil.
También pudiera ser modificada en la zona de cruce la subrasante propuesta por el ingeniero de
localización, que pudiera tener una idea poco precisa de la elevación del NAME de diseño, por no
ser de su competencia la investigación detallada de tal información. El perfil de construcción es
también útil para definir la localización de las obras auxiliares cuando se tienen llanuras de
inundaciones amplias, así como posibles cortes o terraplenes que se requieran para los accesos a
la obra.
En el plano de perfil de construcción debe indicarse la existencia de curvas y sus características, la
longitud de tangentes, el nivel de subrasante, los bancos de nivel, la orientación del trazo, la
ubicación de los monumentos de concreto y el NAME de diseño, estaciones y cotas del terreno, así
como el nivel de aguas máximas ordinarias (NAMO) y el de aguas mínimas (NAMIN). Conviene
recalcar la importancia que tiene la inclusión, siempre que sea posible, del nivel de subrasante de
proyecto en el plano del perfil de construcción.
Se acostumbra dibujar el perfil de construcción a escala distorsionada con el fin de resaltar las
irregularidades del terreno, es muy usual utilizar una escala 1:2000 en el sentido horizontal y 1:200
en el vertical.
El perfil de construcción deberá ser levantado con todo detalle en la zona donde quedará la
estructura de drenaje y el resto de su longitud podrá completarse con los datos de trazo de la
brigada de localización.

7. PERFIL DETALLLADO
Este plano representa el perfil del terreno natural sobre el eje de proyecto; su longitud deberá
cubrir la obra u obras de drenaje que vayan a proyectarse, ya que este plano se utiliza
posteriormente en el estudio de cimentación para ubicar los sondeos geológicos efectuados en
campo y dibujar su perfil estratigráfico, además de que permite definir con detalle las dimensiones
y ubicación de la estructura o estructuras de drenaje.
El perfil detallado deberá dibujarse a la misma escala horizontal y vertical, siendo muy usual la
escala 1:100 ó 1:200, dependiendo de la longitud cubierta, de manera que resulte manejable. Por
supuesto, en ríos muy anchos podrá usarse una escala más grande. En este plano también deberá
indicarse el NAME, NAMO y NAMIN.
PLANO DE PENDIENTE Y SECCIONES HIDRAULICAS
En este plano se dibujan el perfil del fondo del cauce de la corriente en estudio y las secciones
hidráulicas. la extensión del perfil que deberá levantarse dependerá de la ubicación de las
secciones hidráulicas y en ningún caso dicha extensión deberá ser menor de 500 m tanto aguas
arriba de la primera sección hidráulica, según el sentido del escurrimiento, como aguas debajo de
la última las secciones deberán ubicarse en un tramo lo más recto posible y con pendiente de
preferencia uniforme.
El estudio hidráulico, salvo raras excepciones, se fundamenta en la formula de Manning (método
conocido como de sección y pendiente), que es aplicable a flujo uniforme. Su importancia es
fundamental, ya que permite calcular la velocidad y el gasto para condiciones de diseño.
Debe levantarse una sección hidráulica en el sitio de cruce, siempre y cuando sea confiable la
información de la información de niveles máximos del agua. Si la información de niveles del agua
es fidedigna y el cauce es relativamente encajonado de manera que el método de sección y
pendiente sea aplicable, podrá ser suficiente levantar una sola sección, ya sea en el sitio de cruce o
en otro cercano a él. Cuando la información es cierta puede ser conveniente levantar 2 ó 3
secciones, a fin de comparar los gastos obtenidos con ellas y elegir el que se considere más
confiable.
El plano de pendiente y secciones hidráulicas debe contener la siguiente información: e l perfil del
fondo del cauce (de sus puntos más bajos y la línea recta que represente su pendiente media, los
puntos que representan el NAME en cada sitio donde éste haya sido investigado, la línea recta que
pase entre ellos y que representará la pendiente media de la superficie libre del agua (esta línea
debe trazarse paralela a la línea que representa la pendiente media del fondo del cauce, aunque
rigurosamente no tengan porque ser paralelas ambas líneas), las secciones hidráulicas y los
cálculos hidráulicos.
Uno de los datos más importantes contenidos en el plano de pendiente y secciones hidráulicas es
el NAME, ya que de éste, así como de las dimensiones de la estructura de cruce de la corriente en
cuestión, además de que influye directamente en el valor del gasto máximo y de la velocidad de
flujo correspondiente. Por ello, la investigación en la zona de cruce del NAME y su frecuencia debe
ser exhaustiva y muy cuidadosa.

8. Otro parámetro muy importante es el coeficiente de rugosidad de Manning, ya que la fórmula es
muy sensible a sus variaciones; la elección de dicho coeficiente es muy subjetiva, a pesar de
aunque existen en la literatura técnica tablas muy completas para seleccionar su valor en función,
principalmente, material del que está constituido el cauce. Existe la tendencia natural en personal
de brigadas, de modificar arbitrariamente los niveles de aguas máximas y de ajustar los
coeficientes de rugosidad para que los gastos obtenidos den diferentes secciones sean
prácticamente iguales. Dicha tendencia debe evitarse y los gastos deben reportarse tal como
fueron obtenidos en un primer cálculo realizado, así sean sensiblemente diferentes. De otra
manera, no serán genuinos los resultados obtenidos con el estudio hidráulico.
La escala usual para el perfil del fondo del cauce es 1:1000 en el sentido horizontal y 1:100 en el
vertical. Las secciones hidráulicas se deben dibujar a escalas iguales, generalmente 1:100 ó 1:200.
CROQUIS DE LOCALIZACIÓN
El croquis de localización proporciona la ubicación geográfica del sitio de cruce; debe incluir
poblaciones cercanas, vías de comunicación, ríos o arroyos, caminos de acceso al cruce, etc. Este
croquis puede elaborarse por observación directa o con el auxilio de cartas topográficas o
fotográficas aéreas; por supuesto, puede dibujarse fuera de escala.
CROQUIS DE PUENTES CERCANOS
Cuando existen puentes cercanos al cruce, construidos sobre la corriente en estudio, es
conveniente averiguar su comportamiento hidráulico y su antigüedad, a fin de contar con más
elementos de juicio para definir las dimensiones de la estructura que se va a proyectar, ya que
dichos puentes constituyen verdaderos modelos hidráulicos a escala natural. Cuando se trata de
ampliar un puente existente o construir otro trazo paralelo cercano, conviene efectuar un
levantamiento de la estructura que incluya corte transversal, longitudinal y una planta, con
dimensiones claramente definidas y acotadas; puede utilizarse un a escala 1:50, 1:100, ó aún
mayor, dependiendo de la longitud del puente, de modo que el plano resulte manejable. En el
corte longitudinal deberá indicarse el nivel si el puente existente se ubica lejos del cruce en
estudio, de todo que el área de la cuenca que drene sea significativamente diferente a la de la
cuenca hasta el cruce, será suficiente un croquis en que se indique la longitud de la estructura, su
distribución de claros y el perfil del terreno en el sitio. En este caso también convendrá reportar el
funcionamiento hidráulico de la obra y su antigüedad.
INFORMES
Además de los planos y croquis ya mencionados que componen un estudio topohidráulico, deben
agregarse los siguientes informes.
Informe de campo para proyecto de puentes y viaductos. Ver la norma SCT respectiva, este
informe se utiliza un formato de 2 cuartillas que se explica por sí solo.

9. Informe general. Este informe se proporcionan todos los datos importantes que son útiles al
proyectista, principalmente los que no se indican en los planos, así como las conclusiones y
recomendaciones para el buen funcionamiento hidráulico de la obra que será proyectada para
resolver el cruce. Debe incluir los datos de localización, nombre del camino, su tramo, origen del
cadenamiento, kilometraje del cruce y su esviajamiento si es el caso; datos fisiográficos e
hidráulicos de la zona en estudio, tales como orografía general de la cuenca, el área de ésta, dónde
nace y desemboca la corriente en estudio, gasto y velocidad propuestos para el diseño, afluentes,
isletas, lagunas, esteros, cascadas, zonas de inundación, influencia de mareas o de otras
corrientes, si el escurrimiento en estudio es perenne, torrencial o intermitente, etc. Existencia de
puentes cercanos mencionando su tipo, dimensiones, estado físico, funcionamiento hidráulico,
antigüedad, etc. Estructuras de control del caudal, describiendo sus características más
importantes, su funcionamiento y la influencia hidráulica que puedan ejercer en el cruce. Fuente
de información y su confiabilidad, de los niveles máximos alcanzados por el agua. Descripción de
los materiales que forman el lecho del cauce y sus márgenes, materiales de arrastre y cuerpos
flotantes, tipo de vegetación y uso del suelo.
Informe fotográfico. Este informe muestra directamente el sitio de cruce con sus detalles, tales
como la geometría del cauce, su vegetación, la geología superficial, estructuras hidráulicas
cercanas al cruce ubicadas sobre la corriente en estudio, cuando existan. La utilidad de este
informe se ve acentuada cuando es usada por el proyectista que no ha tenido posibilidad de visitar
la zona de estudio.
1.5 Estudio hidrológico
Descargar los siguientes archivos de las normas SCT
1.6 Estudio de tránsito
Los medios de comunicación por tierra, agua y aire son conocidos como motores de la vida social,
y poderosos instrumentos de la civilización, apareciendo en cada uno de ellos variedades que
dependen de la clase de elemento y su manera de utilizarlo. Así en los transportes por tierra, se
tienen los caminos con sus diferentes categorías y los ferrocarriles con su diversidad de vías.
D E F I N I C I O N D E C A M I N O.
Entendemos por camino la faja de terreno acondicionada para el tránsito de vehículos. La
denominación camino incluye las calles de la ciudad.

10. Tipo de camino.
a) CAMINOS SEGÚN SU FUNCION.
Camino Dividido. Circulación en dos sentidos, con faja central separando los sentidos de la
circulación opuesta.
Camino no Dividido. Circulación en ambos sentidos separados exclusivamente por la raya limitada
de carriles.
Arteria Urbana. Camino principal en zona urbana y que une los extremos de una población para
tránsito de paso.
Camino de dos Carriles. Circulación en ambos sentidos con un carril para cada uno de ellos.
Camino de tres Carriles. Igual al anterior pero con un tercer carril (el central) que sirve para
maniobras de rebase para ambos sentidos de circulación.
Camino de Carriles Múltiples. Camino no dividido pero con cuatro ó más carriles para ambos
sentidos de tránsito.
Vía Rápida. Camino dividido para tránsito de paso con control total ó parcial de acceso y con paso
a desnivel en intersecciones importantes.
Autopista. Arteria con control de accesos.
b) CAMINOS SEGÚN EL TIPO DE TERRENO.
Camino en Terreno Plano. Aquel en el que la combinación del alineamiento horizontal y vertical,
son de tal magnitud que las velocidades de los vehículos ligeros, son iguales a las desarrolladas por
los vehículos pesados.
Caminos en Terreno Lomerío. Aquel que tiene la combinación de alineamiento horizontal y
vertical hace que la velocidad de los vehículos pesados sea menor a la de los automóviles ligeros
en determinadas secciones del camino, sin llegar al extremo de que las velocidades de los
vehículos pesados sean denominadas de paso de tortuga.
Camino en Terreno Montañoso. Aquel que tiene la combinación de alineamiento horizontal y
vertical, hace que la velocidad de los vehículos pesados sea en grandes distancias mucho menor a
la de los automóviles.
c) POR ADMINISTRACION.
Federales. Cuando son costeadas íntegramente por la federación y se encuentra por lo tanto a su
cargo.

11. Estatales. Cuando son construidas por el sistema de cooperación a razón del 50% aportado por el
estado donde se construye; y el 50% por la federación. Estos caminos quedan a cargo de las juntas
locales de caminos.
Vecinales. Cuando son construidas por la cooperación de los vecinos beneficiados pagando, estos
un tercio de su valor, otro tercio lo aporta la federación y el tercio restante el estado. Su
construcción y conservación se hace por intermedio de las juntas locales de caminos.
De Cuota. Las cuales quedan a cargo de la dependencia oficial descentralizada denominada
Caminos y Puentes de Ingreso y Conexos, siendo la inversión recuperable a través de cuotas de
paso.
d) TECNICA OFICIAL.
Esta clasificación permite distinguir en forma precisa la categoría física del camino, ya que toma en
cuenta los volúmenes de transito sobre el camino al final del período económico del mismo (20
años) y las especificaciones geométricas aplicadas.
Tipo Especial. Para tránsito promedio diario anual superior a 3000 vehículos equivalente a un
tránsito horario máximo anual de 360 vehículos o más.
Tipo A. Para un tránsito promedio anual de más de 3000 vehículos, equivalente a un tránsito
horario máximo anual de 180 a 360 vehículos.
Tipo B. Para un tránsito promedio diario anual de 1500 a 3000 vehículos, equivalente a un tránsito
horario máximo anual de 60 a 180 vehículos.
Tipo C. Para un tránsito promedio diario de 500 a1500 vehículos, equivalente a un tránsito horario
máximo anual de 60 a 60 vehículos.
Tipo D. Para un tránsito promedio diario de 100 a 500 vehículos
Tipo E. Para un tránsito promedio diario de hasta 100 vehículos

13. 1.7 Estudio de mecánica de suelos
La cimentación de un puente transmite esfuerzos al terreno natural bajo ella, esos esfuerzos a su
vez producen deformaciones que se reflejan en el comportamiento del puente, de esto se ve la
necesidad de estudiar el terreno.
Además existen factores independientes de la superestructura de la obra vial, aunque a veces
influida por ella, como el agua por ejemplo que produce efectos en el terreno de las
cementaciones que también reflejan en el comportamiento de la misma obra, por lo que esto
afecta de tal manera al comportamiento en conjunto que es de extrema importancia el estudio de
los métodos a disposición del ingeniero, para modificar las condiciones del terreno de cimentación
cuando sea desfavorable convirtiéndolas en más propicias.
El terreno de cimentación es la parte de la corteza terrestre en que se apoya la estructura de la
obra vial y que es afectada por la misma,, su función es soportar a dicha obra vial en condiciones
razonables de resistencia y deformación.
ESTUDIOS DE MECÁNICA DE SUELOS SOBRE EL EJE DEL PROYECTO
El objetivo de un estudio de mecánica de suelos es conocer las propiedades mecánicas de cada
uno de los estratos del subsuelo con la finalidad de proponer alternativas de cimentación,
profundidad de desplante, capacidad de carga, hundimiento y todo lo concerniente en el
desplante del propio cimiento, considerando en cada caso el peso y la importancia de la obra.
ESTUDIOS GEOLÓGICOS
Estos estudios deberán incluir datos sobre los siguientes puntos:
Rocas: Clasificación petrográfica, descripción morfológica, grado de meteorización, clasificación y
descripción de fracturas, grietas, fallas, etc., espesor de materiales de cubrimiento no
aprovechables para la construcción, recomendaciones generales para la estabilidad de cortes y
clasificación desde el punto de vista de su facilidad de trabajo para fines de presupuesto.
Suelos: Origen, espesor, compasidad, plasticidad y contenidos medios de agua y materia orgánica.
También será útil toda la información que pueda proporcionarse sobre variaciones en las
direcciones verticales y horizontales y las recomendaciones generales sobre su utilización como
material de construcción.
Cruces: Deberán consignarse todas las características de interés en el momento en que la línea en
estudio cruce cualquier cauce, indicando los materiales de depósito en el lugar.
EXPLORACIÓN DIRECTA DE SUELOS Y ROCAS
En la exploración de suelos para fines de proyectos y construcción de vías terrestres, existen
menos criterios preestablecidos. En cada caso ha de planearse la exploración de un modo distinto,
no solo diferenciando una vía terrestre de otra, sino los diferentes tramos de cada una o las
diversas zonas de cada tramo.

14. Existen cuatro tipos de problemas fundamentales que requieren de exploración de suelo en
conexión con la construcción de vías terrestres.
1.- Análisis de estabilidad de cortes y terraplenes.
2.- Investigación de bancos de materiales.
3.- Estudios de cimentación para puentes y otras estructuras.
4.- Exploraciones con fines de control de calidad.
En nuestro caso el punto que nos interesa son los estudios de cimentación para puentes que se
describen a continuación.
ESTUDIOS DE CIMENTACION PARA PUENTES Y OTRAS ESTRUCTURAS
Los estudios para cimentación para puentes y otras estructuras que requieran trabajos de
exploración se fundamentan, en los mismos datos y tipo de información que son comunes a todos
los campos de Mecánica de Suelos.
En el caso de puentes, son muy populares los métodos exploratorios a base del uso de
penetrómetros, la prueba de penetración estándar ha probado su utilidad en estos tipos de
trabajos. Los penetrómetros cónicos, estáticos y dinámicos se usan también con mucha
frecuencia.
El espaciamiento óptimo de los sondeos en los cauces de los ríos no es fácil de establecer con
reglas muy fijas. Si al momento de hacer la exploración se conoce la distribución del puente que se
va a construir, puede lograrse que los sondeos coincidan con los apoyos previstos; pero es
frecuente que no se disponga de un anteproyecto del puente al hacer la exploración, entonces
será necesario cubrir el cauce de tal manera que con base en los sondeos pueda llegarse a
elaborar un perfil de suelos razonablemente preciso.
Una regla práctica es cubrir la sección transversal del cauce con sondeos espaciados a 20 o 25 m.
Lo que quizá es un buen margen si no existen circunstancias especiales; en cauces muy anchos o
en los que se sepa que existan condiciones muy homogéneas, los espaciamientos podrán
espaciarse un poco más.
La presencia de suelos blandos y compresible suele exigir la obtención de muestras inalteradas
para realizar pruebas de consolidación y resistencia; para la obtención de tales muestras deberán
usarse los métodos de perforación con muestreadores de tubos de pared delgada hincados a
presión, de los cuales existe actualmente una amplia variedad de modelos y tipos.
Los estudios para determinar las condiciones de cimentación de alcantarillas y otras obras, cuyo
número suele ser tan grande que desafía la posibilidad de un estudio detallado en cada paso.
REQUERIMIENTOS DE MUESTREO
La naturaleza de las muestras que se deben obtener, fijan en buena parte el método de
exploración que ha de utilizarse, los métodos de exploración más importantes son:

15. METODOS DE EXPLORACION Y MUESTREO
Los métodos de exploración y muestreo se consideran en dos grupos: directos e indirectos.
Directos.- Son aquellos procedimientos en que el reconocimiento del suelo se hace atraves de las
muestras representativas obtenidas en el sondeo. Estos pueden ser:
a) Pozos a cielo abierto.- Consiste en excavar un pozo de dimensiones suficientes para que un
técnico pueda directamente bajar y examinar los diferentes estratos de suelo en su estado
natural, desgraciadamente este tipo de excavación no puede llevarse a grandes profundidades
a causa, sobre todo, de la dificultad de controlar el flujo de agua bajo el nivel freático.
En estos pozos se pueden tomar muestras alteradas o inalteradas de los diferentes estratos que se
hayan encontrado. Las muestras alteradas son simplemente porciones de suelo que se protegerán
contra pérdidas de humedad introduciéndolas en frascos o bolsas enparafinadas. Las muestras
inalteradas deberán tomarse con precauciones, generalmente labrando la muestra en una
oquedad que se practique al efecto en la pared del pozo y se protegerá de la misma manera que la
muestra alterada.
b) posteadora, barreno helicoidal, socavadora, etc..- La muestra de suelo obtenida es
completamente alterada. Un factor importante es el peso de la hélice que obtenida es
completamente alterada. Un factor importante es el peso de la hélice que debe ser muy
cerrado para suelos arenosos y mucho más abierto para el muestreo en suelos plásticos.
Las pasteadoras penetran en el terreno ejerciendo un giro sobre el material adaptando al extremo
una tubería de perforación, por secciones de igual longitud que se van añadiendo según aumenta
la profundidad del sondeo.
Un inconveniente serio de la perforación con barrenos se tiene cuando la secuencia estratigráfica
del suelo es tal que a un estrato firme sigue uno blando. Es muy frecuente que se pierda la
frontera entre ambos o aún la misma presencia del blando.
c) Método de penetración estándar.- El equipo necesario para aplicar este procedimiento consta
de un penetrómetro estándar especial de dimensiones establecidas que aparece
esquemáticamente. El penetrómetro se enrosca al extremo de la tubería de perforación y la
prueba consiste en hacerlo penetrar a golpes dados por un martinete de 63.5 kg. Que cae
desde 76 cm., contando el número de golpes necesarios para lograr una penetración de 30
cm.
El fondo del pozo debe ser previamente limpiado de manera cuidadosa usando posteadora o
cuchara. Una vez limpio el pozo el muestreador se hace descender hasta tocar el fondo y,
seguidamente, a golpes se hace que el penetrómetro entre 15 cm dentro del suelo. Desde este
momento deben contarse los golpes necesarios para lograr la penetración de los siguientes 30
cm. Al retirar el penetrómetro, el suelo que haya entrado en su interior constituye la muestra que
puede obtenerse con este procedimiento.
d) Método de lavado.- puede llegar a tenerse errores hasta de un metro al marcar la frontera
entre los diferentes estratos. El equipo utilizado para realizar la perforación es u trípode con
polea y martinete suspendido, de 80 a 150 kg., de peso cuya función es hincar en el suelo a
golpes el ademe necesario para operación. Este ademe debe ser de mayor diámetro que la
tubería que vaya a usarse para la inyección del agua. El agua se impulsa dentro de la tubería
por medio de una bomba.
La operación consiste en inyectar agua en la perforación, una vez hincado el ademe, la cual forma
una suspensión en el suelo en el fondo del pozo y sale al exterior a través de la espacio

16. comprendido entre el ademe y la tubería de inyección; una vez fuera es recogida en un recipiente
en el cual se puede analizar el sedimento.
e) Muestreo inalterado en tubo de pared delgada (tipo Shelby) y otros tipos de muestreadores
especiales.
El muestreo puede ser prácticamente continuo o alterado, en ocasiones y en suelos muy
blandos y con alto contenido de agua, los muestreadores de pared delgada no logran extraer la
muestra, saliendo sin ella a la superficie; esto tiende a evitarse hincando el muestreadores
lentamente y, una vez lleno de suelo, dejándolo en reposo un cierto tiempo antes de proceder
a la extracción.
f) Percusión.- perforación en boleo y grava..
g) Métodos rotatorios para roca.- Cuando un gran bloque o un estrato rocoso aparezcan en la
perforación se hace indispensable recurrir al empleo de máquinas perforadores a rotación,
con braca de diamantes o del tipo cáliz. En las primeras, en el extremo de las tuberías de
perforación va colocado un muestreador especial, llamado de “corazón”, en cuyo extremo
inferior se acopla una broca de acero duro con incrustaciones de diamante industrial, que
facilitan la perforación.
En las segundas, los muestreadores son de acero duro y la penetración se facilita por medio de
municiones de acero que se echan a través de la tubería hueca hasta la perforación y que
actúan como abrasivo. En roca muy fracturada puede existir el peligro de que las municiones se
pierdan. Perforadoras tipo cáliz se han construido con diámetros muy grandes, hasta para
hacer perforaciones de 3m; en estos casos, la máxima penetra en el suelo con la misma broca.
Indirectos.- Son los métodos efectuados en los sondeos en los que no se obtiene muestra alguna y
cuyos resultados son obtenidos en forma indirecta. Los métodos son:
a) Penetración cónica dinámica.- Consiste en hincar a golpes una punta cónica en el suelo y medir
la resistencia que el suelo ofrece. Existen diversos tipos de conos como: tipo danés, Holandés,
para ensaye dinámico y de inyección.
b) Penetración cónica estática.- Este consiste en hincar a presión una punta cónica, medida en la
superficie con un gato apropiado.
c) Método sísmico.- Este procedimiento se funda en la diferente velocidad de propagación de las
ondas vibratorias de tipo sísmico a través de diferentes medios materiales. Esto permite
establecer que esa velocidad de propagación varía entre 150 y 2,000 y 8,000 m/seg.
d) Método de resistividad eléctrica.- Este método se basa en el hecho de que los suelos,
dependiendo de su naturaleza, presentan una mayor o menor resistividad eléctrica cuando
una corriente es inducida, su principal, aplicación es en el campo de la minería.
e) Métodos magnéticos y gravimétricos.- en el método magnético se usa un magnetómetro, que
mide la componente vertical del campo magnético terrestre en la zona considerada, en varias
estaciones próximas entre sí. En los métodos gravimétricos se mide la aceleración del campo
gravitacional en diversos puntos de la zona a explorar. Los valores de dicha aceleración
ligeramente más altos que el normal de la zona indicarán la presencia de masas duras de roca.
f) Método radiactivo.-
g) Método geotérmico.-

17. MUESTREO EN SUELOS
ETAPA DE LA
EXPLORACIÓN
TIPO DE PRUEBA QUE SE
PUEDE REALIZAR
TIPO DE MUESTRA CANTIDAD O TAMAÑO DE
LA MUESTRA
Reconocimiento
exploratorio
Clasificación Visual
Contenido de agua
Limites de plasticidad
Representativa Muestra de porteadora,.
Barrenos o de
penetrómetro, También de
pozo a cielo abierto o zanja
Exploración
detallada
Límite de plasticidad
Análisis
Granulométrico
Peso especifico relativo
Representativa Alrededor de 1 dm3
Alrededor de 50kg.
Alrededor de 1 dm3
Pruebas
menores
contenido de agua
Peso especifico
Representativa
bien sellada
Suelen ser adecuadas
muestras -de 5 cm de
diámetro, pero se usan
con frecuencia algo
mayores. En pozos a cielo
abierto suelen extraerse
muestras del orden de 30
cm de lado.
Compresión simple
Prueba directa de esfuerzo
cortante
inalterada Para pruebas de esfuerzo
cortante es deseable
muestra de cm De
diámetro
Exploración
detallada
Permeabilidad
Consolidación
Compresión triaccial
inalterada Ocasionalmente
muestra de 5 cm de
diámetro, pero resultan
más convenientes las de 10
y aún 15 cm de diámetro.
Pruebas
Mayores
Compresión múltiple;
Pruebas directas; pruebas
especiales de esfuerzo
cortante.
Inalterada Muestra do 10 cm de
diámetro corno mínimo,
preferentemente dé 15 cm
de diámetro pozos a cielo
abierto muestras cúbicas
de 30 ó 40 cm de lado.
MUESTREO EN SUELOS
Materiales Exploración Análisis
granulométrico
Representativa
natural o fabricada
50 a 100 Kg. como
mínimo, pero a veces

18. Compactación y Valor
relativo de soporte,
Compresión triaxial,
Pruebas en agregados
para concreto.
en laboratorio, de
modo que sea
representativo.
la serie completa de
pruebas sobre un
mismo material
requiere 250 Kg.
De
construcción
Control de
calidad
Peso especifico seco
Contenido de agua
Valor relativo de
soporte
Contracción triaxial
Compresión triaxial
Inalterada Muestras de 5 a 10
cm de diámetro-
En pozos a cielo
abierto, muestras
cubicas de 30 cm de
lado por lo menos.
Muestras
procedentes del
molde VRS.
Agua Control de
calidad
Análisis químicos,
Análisis bacteriológico
representativa 10 litros
Corazones
de roca
Inspección visual
Pruebas:
mineralógicas,
Compresión, Esfuerzo
cortantes, Porosidad,
Permeabilidad al aire.
Inalterada
Muestras de 2.2 cm a
2.9 (7/8” y 1 1/8”,
barras EX y AX
respectivamente).
Preferible de 4.13 cm
a 5.40 cm (1 – 5/8” a
2 – 1/8”, barras BX y
NX
respectivamente). En
roca suave o muy
fracturada
convendrá llegar a
muestra hasta 15 cm
de diámetro.