ESTRUCTURAS
PARA LOS CAMINOS DE ESPAÑA
Con este artículo
empezamos una nueva serie de trabajos relativos a las “estructuras para
los caminos de España”.
Y como prólogo de las estructuras, empezaremos por
describir los “caminos” desde sus orígenes en el tiempo, base por la cual
surgió la necesidad de implantar unas estructuras denominadas “puentes” para
dar continuidad a los mismos.
Para ello he contado con la colaboración de mi amigo
Norberto Díez González, ICCP y especialista en estudio, diseño y proyectos de
carreteras.
No piense el lector que vamos a adentrarnos en el cálculo de las estructura. Nuestra misión es
presentar varias tipologías de
estructuras, que son adecuadas para dar
continuidad a las grandes Obras Públicas de carreteras. En algunos casos
completarlas con sus procesos constructivos, si las estructuras así lo
requieren y es interesante conocerlo.
1ª
Parte
Los
caminos
Cuando vemos
una calzada romana nuestra primera sorpresa es que una obra humana tan a ras de
tierra, tan vulnerable, haya durado dos mil años. Aparentemente solo son unas piedras puestas
sobre el suelo, pero la estructura de su firme está diseñada para soportar el
paso del tiempo. Probablemente por eso se denomina firme a esa construcción, palabra
que el diccionario de la RAE define como “estable,
fuerte, que no se mueve ni vacila”. Estaba compuesto por varias capas,
tanto más seleccionadas y trabajadas cuanto más cerca de la superficie. En las
calzadas principales se solían disponer cuatro capas, llamadas statumen, rudus, nucleus y summun dorsum, siendo
esta última más que una capa de
áridos, unas losas dispuestas para facilitar la circulación de personas y
carruajes.
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SECCIÓN DEL FIRME DE UNA
CALZADA ROMANA
Pero también
nos preguntamos cómo trazaban los romanos sus calzadas si no tenían ninguna de
las herramientas de las que ahora disponemos (cartografía, topografía,
programas de trazado y dibujo de planos, etc.). Y la respuesta no puede ser
otra que con conocimientos, observación y experiencia. Igual que ahora, solo
que entonces tenían que hacerlo directamente en el campo y ahora a los
proyectistas de las carreteras les “llevan el terreno” a la mesa de trabajo o
al ordenador. Varían los medios, las herramientas, pero los métodos, en el
fondo, son los mismos.
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El ingeniero romano tenía que asimilar, que
aprehender, que sintetizar en su mente, todos y cada uno de los principales
obstáculos del relieve: los montes, los lagos, los ríos, las vaguadas, los
barrancos. Un bosque podría ser un obstáculo, porque sería necesario talar
muchos árboles. Un paso angosto entre dos cerros podría ser un punto
estratégicamente peligroso, donde sufrir una emboscada (no hay que olvidar que
los romanos eran al principio de su presencia en España unos militares
invasores). Una ladera soleada era mejor que otra umbría en los fríos inviernos
del norte.
Los puntos singulares eran los pasos de las montañas
y los de los grandes ríos. Para los primeros había que buscar el puerto más
bajo que a la vez tuviera unos buenos accesos desde las dos laderas.
Las
velocidades por las que se circulaba eran muy reducidas: desde los lentos,
lentísimos pasos de los carros de bueyes (los romanos no utilizaban a los
caballos como animales de tiro para los carros de mercancías) pasando por los 5
kilómetros por hora de los peatones, las máximas velocidades eran de 100
kilómetros, pero al día no a la hora. Por eso los radios de las calzadas no
eran un condicionante del trazado. Bastaba con que en ellas pudiera girar el carro
y su carga más voluminosa.
Lo que si era
un condicionante serio era la pendiente, al menos para las calzadas
principales. Si solo se esperaba un tráfico de peatones o de caballerías, las
pendientes podían ser mayores del 10 %. En el resto era preferible no
sobrepasar el 5%.
El aparato
utilizado para nivelar, el “chorobate”, podría
alcanzar grandes precisiones, como se puso de manifiesto no solo en el trazado
de las calzadas, sino en el de los canales y acueductos con unas pendientes mucho
más exigentes, de unas pocas milésimas.
Nivelación
con chorobate
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Lanzando visuales horizontales y midiendo las
distancias hasta el terreno podían levantar el perfil longitudinal del trazado
y corregirlo hasta alcanzar las pendientes deseadas. Pero la habilidad del
ingeniero romano estaba en trazar sobre el terreno el trazado que más se
acercaba a las pendientes de diseño, es decir, el trazado en planta que menores
obras de desmonte y terraplén precisaban.
El paso de
los ríos era sin duda el otro punto singular. La audacia del camino es la de
aquel que va hacia donde debe ir, sin importarle los obstáculos porque es capaz
de salvarlos. Pero en cada época de la historia ha habido unos obstáculos
insalvables. Ahora se ha llegado a “saltar” un vano de casi dos kilómetros con
un puente colgante para el que se precisa unos cables de acero de gran calidad.
Con arcos metálicos o de hormigón armado y pretensado se pueden salvar vanos de
medio kilómetros, pero con arcos de piedra sobre piedra, como eran los puentes
que se podían construir hace dos mil años apenas se podían salvar vanos de 25
metros (el mayor arco del puente de Alcántara es de poco menos de 29 metros).
Por ello el
trazado no podía llevarse hacia un punto del río o del barranco a atravesar que
implicara un puente imposible, pero tampoco por hacer bien el puente se podría
convertir a la calzada en un camino tortuoso o con grandes dificultades
constructivas.
Todos esos
condicionantes deberían estar en la mente del proyectista de entonces y deben
estar en el proyectista actual. Algunas cosas han mejorado enormemente, como la
maquinaria de construcción; los nuevos materiales, algunos nacidos a principios
del siglo XX, y otros mucho más modernos, como el hormigón armado o pretensado;
las mejores calidades de los cementos y de los aceros; las herramientas de
cálculo con la aparición del ordenador, especialmente los de los últimos años
con una capacidad infinitamente mayor que los ordenadores de tan solo hace 20
años. Efectivamente todos esos medios son muchísimo más poderosos, pero a la hora de pensar en el trazado más conveniente
para una carretera moderna, el método esencial de trabajo es el mismo. El
responsable de la geometría de una carretera debe tener en cuenta todos los
condicionantes que en cada época se imponen.
El trazado se
podría definir como la geometría que responde a una demanda social. Ahora la
sociedad pide a los caminos (carreteras y autovías) rapidez, seguridad, comodidad,
respeto al medio ambiente, accesibilidad desde los núcleos urbanos próximos y
que los puntos singulares del itinerario, los puentes y los túneles, no
signifiquen un obstáculo que dificulte la marcha.
El trazado de
una nueva carretera o de una nueva autovía lleva un proceso técnico que muy
probablemente es semejante al que hacía el ingeniero romano, solo que él lo
hacía en el campo y ahora se hace frente a la pantalla del ordenador.
El primer
paso, el estudio de por dónde llevar la
carretera es el importante. Sobre una cartografía a escala adecuada (suelo ser
a 1/5.000) se van destacando o representando todos aquellos espacios inadecuados
para acoger la nueva infraestructura, como lomas y sierras, embalses, grandes
bosques de árboles autóctonos, espacios protegidos por la legislación europea
(Red Natura 2000) espacios protegidos por las comunidades autónomas, suelos
urbanizables recogidos en el planeamiento urbanístico de los municipios
afectados, aéreas donde está prevista alguna otra infraestructura o actuaciones
de cualquier otro tipo.
En cuanto a
las primeras, las sierras, España no destaca por sus montañas espectaculares,
pero se caracteriza por una orografía extremadamente brusca. Es muy difícil
encontrar un tramo en el que no surjan desniveles importantes, excepto en la
Meseta Castellana. Decía Salvador de Madariaga en la introducción a su libro “España. Ensayo de Historia contemporánea”
que España es un castillo, con una ciudadela inexpugnable, (la Meseta), rodeada
de murallas, fosos y agua. Efectivamente, para subir desde el mar Cantábrico a
la Meseta, situada a la cota 900, aproximadamente, hay que salvar previamente
las montañas de la Cornisa Cantábrica , si
se parte del Atlántico las sierras de Gata, Francia y Estrella, desde el
sur la cordillera Bética y desde el Mediterráneo los montes de Teruel o de
Cuenca. Y es muy frecuente que al
avanzar en cualquier dirección no surjan desniveles de centenares de metros que
obligan a grandes desmontes, elevados terraplenes y numerosos viaductos no ya
para salvar un gran río, sino vaguadas profundas.
Y a esos
condicionantes del relieve hay que añadir los grandes condicionantes medioambientales,
especialmente dos de los que implican una mayor extensión de territorio como
son las ZEPA (zona de especial protección para las aves) y los LIC (Lugar de
importancia comunitaria) estos últimos, aquellos en los que se trata de
proteger, por ejemplo, la presencia de algún otro animal.
No solamente
hay que alejarse de ciertos espacios, como los citados, sino que la necesidad
de facilitar el acceso a la nueva vía de
los vehículos de los núcleos urbanos, obliga a la carretera a
acercarse a esos centros generadores de tráfico.
En resumen,
el responsable del trazado debe acomodar la geometría de la carretera a todas
esas exigencias, debe llevar la carretera por donde conviene para dar la mejor
respuesta a esos condicionantes.
Y en una
segunda etapa, ya mucho más detallada, la del proyecto, debe estudiar
minuciosamente otros condicionantes de menor magnitud territorial pero igual de
fuerza. Surgen entonces los yacimientos arqueológicos tan abundantes en una
nación con tanta historia como la nuestra.
Hay que poner sobre el tapete las condiciones
impuestas por otras infraestructuras, ya sean ferrocarriles, canales, tendidos
eléctricos, o cualquiera otra.
Y hay que estudiar paso a paso las características
geotécnicas de los terrenos por donde discurrirá la carretera, para decidir con
qué inclinación son estables los desmontes y trincheras, si son válidos los
materiales excavados para construir los terraplenes o deben llevarse a un
vertedero, cómo se debe preparar la explanada para que soporte las cargas del
firme, dónde se pueden obtener áridos para fabricar los hormigones, para las
capas del firme, etc. No se puede dar el caso de que una ladera entera deslice
y caiga sobre la carretera. Hay que preverlo llevando la carretera fuera de la
zona peligrosa.
Y hay que estudiar qué caudal llevarán los arroyos
cuando se produzca una avenida, para diseñar con las dimensiones apropiadas el
tubo, el pontón o el puente correspondiente.
Los romanos se evitaban muchos de esos
condicionantes, no porque no los consideraran sino porque su rudimentaria
maquinaria de construcción (el pico, la pala y el brazo humano) no les permitía
hacer grandes desmontes ni terraplenes y sus mínimas exigencias en cuanto a los
radios de las curvas, les facilitaban adaptarse al terreno. Sin embargo las
enormes magnitudes de las curvas actuales, con radios mínimos que casi llegan
al kilómetro en las últimas autovías, para facilitar la seguridad en la conducción
circulando a 120 kilómetros/hora obligan a enormes movimientos de tierras y a
construir túneles y viaductos. Si un arroyo se desbordaba inundando la calzada
romana, se cruzaba a pie mojándose las sandalias o se esperaba a que bajara el
nivel de las aguas, pero hoy es impensable que eso se produzca salvo en
ocasiones muy excepcionales, porque todos y cada uno de los arroyos, de las
vaguadas y de los ríos se salvan con un puente.
En la foto se puede
apreciar el cambio experimentado por los puentes de carretera con el paso de
los años. Se trata del paso sobre el río Almonte de la carretera
Madrid-Badajoz. En primer término el puente medieval, a la cota mínima para
permitir el paso del río. En medio el puente de la N-V más elevado y al que se
llega con grandes terraplenes. Al fondo la autovía A-6, con geometría mucho más
exigente que ha obligado a construir un viaducto.
Ingeniero Técnico de
Obras Públicas,
Fric (Federico Trullas Figueras)
El presente artículo ha
sido desarrollado completamente por mi amigo, y colaborador en algunos artículos
anteriores, Norberto Díez Gonzalo
ICCP especialista en estudios diseño y
proyectos de carreteras
En El Escorial, febrero de 2017.
CONTINUARÁ
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