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Madrid

Agosto 2012

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERIA (ICAI)

INGENIERO TÉCNICO MECÁNICO

PUENTE EN LEÓN SOBRE EL RÍO BERNESGA

Autor: Justo González Gallastegui Director: Mario González

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PUENTE EN LEÓN SOBRE EL RÍO BERNESGA

Autor: González Gallastegui, Justo.

Director: González, Mario.

Entidad colaboradora: ICAI – Universidad Pontificia Comillas.

RESUMEN DEL PROYECTO

El Proyecto Final de Carrera titulado “Puente en León sobre el río Bernesga”, responde a una necesidad localizada en el norte de la ciudad de León, donde la construcción de un nuevo barrio residencial, Eras de Renueva, demanda la comunicación de dicho área con las principales infraestructuras de transporte y sanitarias de la ciudad, aliviando además el tráfico generado en las vías colindantes.

El lugar de emplazamiento del “Puente en León sobre el río Bernesga” se localiza en la zona norte de la ciudad de León, en el paraje denominado Eras de Renueva como conexión de dicha zona con el barrio de Pinilla. Además, completará el último tramo de la circunvalación LE-20, finalizando así un anillo que rodeará la ciudad de León y supondrá un acceso directo al Aeropuerto y al Hospital de la ciudad de León. Otro de los principales objetivos de dicha infraestructura, es descongestionar el tráfico en vías colindantes, actualmente saturadas por el repentino aumento de vehículos en la zona. Cabe destacar, que este cierre de la circunvalación LE-20, proporcionará una conexión rápida con las principales autovías de entrada y salida de la ciudad, como la A-66 ( dirección Asturias y Benavente-Madrid), la A-231 (dirección Burgos) o la AP-71 (dirección Astorga-A Coruña).

La redacción del presente documento tiene como objeto el estudio de

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El punto de partida, ha sido un estudio de las condiciones del emplazamiento del puente, principalmente, de las geológicas y geotécnicas, climatológicas, hidrológicas, y medioambientales, para después plantear y estudiar varias posibles soluciones, y por último analizar la solución óptima entre ellas.

En el estudio de Geología y Geotecnia, se han realizado varios sondeos y calicatas del subsuelo, con el fin de encontrar una subcapa que tenga la suficiente capacidad portante para soportar la cimentación del puente. Según estos sondeos, se ha determinado que la cimentación del puente se realizará en profundidad, entre 15 y 20 m, mediante pilotes fabricados in situ de 1,5 m de diámetro.

El análisis Climatológico sirve como un estudio previo para el anejo de

Hidrología, ya que se han estudiado los datos climáticos de la ciudad de León para ver de qué manera influyen en la utilización, conservación y en los materiales a emplear en la construcción puente.

En el anejo de Hidrología, se ha determinado el caudal de aportación por lluvia y

el nivel de agua del cauce, y el de la máxima avenida de agua que determinará la cota que deberá sobrepasar el tablero del puente.

Una vez estudiadas las características del entorno, se han planteado varias

posibles soluciones que satisfacen las necesidades localizadas. Todas ellas se someterán a un estudio comparativo en el que se analizarán y valorarán los factores más determinantes, como los geológicos, proceso constructivo, medioambiente, funcionalidad, flexibilidad, economía y estética. A cada uno de estos factores se le asignará un peso en función de su importancia, y obtendremos finalmente una valoración global de cada solución.

Las tres soluciones planteadas, son las siguientes:

� Puente Mixto de canto constante: solución innovadora, con mejor respuesta geotécnica pero penalizada tanto estética como económicamente.

� Puente Arco: estéticamente es la mejor solución, pero es la más cara desde el punto de vista económico

� Puente Losa de canto constante: es la que mejor se adapta a las necesidades planteadas, es la más económica, y una de las mejores desde el punto de vista estético ( Al ser un puente urbano esta condición es muy importante)

Por tanto la solución elegida, ha sido el Puente Losa de canto constante, que constará de dos tableros ( uno por cada sentido del tráfico), siendo cada uno de ellos una losa de hormigón armado de canto constante. Cada tablero estará apoyado sobre dos pilas, formando 3 vanos de 27m, 38m y 27m. El ancho de cada tablero será de 11m, abarcando una acera y dos carriles para el tráfico.

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Una vez elegida la solución, se procede al cálculo de la estructura. Para ello, se ha aproximado la estructura a una viga continua de 3 vanos y 4 apoyos de la siguiente manera:

En primer lugar se han calculado las distintas cargas que actúan sobre el puente, según la IAP (Instrucción de Acciones sobre Puentes). De esta manera, hemos determinado las cargas permanentes (peso propio y cargas muertas), las acciones variables ( sobrecarga de uso y carga de carro) y las climáticas ( viento y nieve). A continuación hemos combinado estas acciones mediante estados límite últimos, obteniendo las cargas que determinarán los esfuerzos que se emplearán para comprobar la resistencia de la sección y posteriormente dimensionamiento de la armadura pasiva.

Una vez que conocemos las cargas que actúan sobre el puente, se buscará la combinación más desfavorable donde se obtenga el momento flector máximo, el momento flector mínimo, el cortante máximo y el cortante mínimo. Estos serán los esfuerzos con los que se comprobará la sección y se dimensionará la armadura pasiva.

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Una vez conocidos los momentos máximos, los usaremos para calcular la armadura pasiva obteniendo los siguientes resultados:

• Flexión positiva:

Nº redondos tracción = 71 Φ 32mm , As tracción final = 571,02 cm²

Nº redondos compresión = 53 Φ 16mm, As compresión final = 106,56 cm²

• Flexión negativa:

Nº redondos tracción = 103 Φ 32mm, As tracción final = 828,38 cm²


Por último, se ha elaborado un presupuesto, a partir de distintas mediciones con sus respectivos precios unitarios. El presupuesto final del puente asciende a 1.527.297,87

PRESUPUESTO PARA CONOCIMIENTO DE LA ADMINISTRACIÓN

CONCEPTO

PRESUPUESTO

Presupuesto de Ejecución por Contrata 1.401.190,7 €

Honorarios de la Dirección de Obra: 4% PEC 56.047,63 €

Honorarios de Redacción del Proyecto: 4% PEC 56.047,63 €

Conservación del patrimonio cultural: 1% PEC 14011,91 €

TOTAL 1.527.297,87 €

Presupuesto para Conocimiento de la Administración del “Puente en León sobre el río Bernesga.

Conexión del nuevo polígono residencial de Eras de Renueva con la circunvalación LE-20”

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LEON BRIDGE ON BERNESGA’S RIVER

Author: González Gallastegui, Justo.

Director: González, Mario.

Collaborating institution: ICAI – Universidad Pontificia Comillas.

PROJECT’S SUMMARY

Final degree’s project called “Leon bridge on Bernesga’s river”, responds to a necessity located in the north of Leon’s city, where the construction of a new residential, Eras de Renueva, demand the communication of that area with the main transport’s infrastructures in the city, improving the traffic around the place.

The place where the “bridge on Bernesga’s river” is located is in the north of Leon’s city, in the Eras de Renueva’s neighborhood as a connection between this area and Pinilla. Besides, it will finish the last part of the “Circunvalacion LE-20”, creating a ring that will circle Leon’s city. Moreover, it will involve a direct Access to the airport and to the hospital. Other main objective of this infrastructure, is to reduce the traffic in the close roads, at present saturated by the increase of cars in this area. It’s important to say that this work will provide a direct conexión with the main highway of the city, like A-66 ( Asturias and Benavente-Madrid), the A-231 ( Burgos) or the AP-71 (Astorga- A Coruña).

La redacción del presente documento tiene como objeto el estudio de

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Starting point, has been a study of the area of bridge’s construction, principally, geological and geotechnical, climatological, hydrological, and environmental, in order to study several solutions, and finally analyze the chosen solution.

In the geological and geotechnical’s study, several probing has been performed, in order to find a sublayer that has the enough capacity for enduring the bridge’s foundation. According to this probings, the bridge’s foundation will be made in depth, between 15 to 20 m, using piles manufactured at the moment with 1,5 m of diameter.

Climatological analyze, will be used as a previous study for the hydrological

study, because climatic data of Leon’s city has been studied in order to control its utilization, conservation and the materials that are going to be used in the bridge’s construction.

In the hydrological study, caudal and water’s level in the riverbed has been

determined, and it will be used to calculate the bridge’s altitude. After studying the characteristics of the environment, have raised several

possible solutions to meet localized needs. All are subject to a comparative study that will analyze and evaluate the most important factors, such as geological, construction process, environment, functionality, flexibility, economy and esthetics. Each of these factors is assigned a weight according to its importance, and finally get a global evaluation of each solution.

The three solutions proposed:

� Mixed constant chanting Bridge: innovative, more responsive geotechnically but esthetically and financially very poor.

� Arch Bridge: esthetically is the best solution, but it is the most expensive from the economic aspect.

� Slab constant chanting Bridge: is the best bridge in order to satisfy the needs expressed, is the cheapest, and one of the best from the esthetic point of view (Being an urban bridge this condition is very important)

The solution chosen was the slab constant chant bridge, consisting of two boards (one for each direction of traffic), being each of them a concrete slab of constant depth. Each board will be supported by two piles, forming three bays of 27m, 38m and 27m. The wide of each board will be 11m, covering a sidewalk and two lanes for traffic.

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After selecting the solution, we proceed to calculate the structure. In order to this, the structure has been approximated to a continuous beam with 3 bays and 4 supports as follows:

First we have calculated the loads acting on the bridge, according to the IAP (Instruction Actions on Bridges). Thus, we have determined the permanent loads (self weight and dead loads), variable actions (overload use and load carriage) and weather (wind and snow). Then we combined these actions by ultimate limit states, obtaining the loads that will determine the efforts to be used to check the resistance of the section and then sizing the passive resistance of the armor.

Una vez que conocemos las cargas que actúan sobre el puente, se buscará la combinación más desfavorable donde se obtenga el momento flector máximo, el momento flector mínimo, el cortante máximo y el cortante mínimo. Estos serán los esfuerzos con los que se comprobará la sección y se dimensionará la armadura pasiva.

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Once maximum moments are known, they will be used to calculate the passive armor with the following results:

• Positive Bending:

Number of traction rounds = 71 Φ 32mm, As final traction = 571.02 cm ²

Number of compression rounds =53 Φ 16mm, As final compression = 106.56 cm2

•Negative bending:

Number of traction rounds = 103 Φ 32mm, As final traction = 828.38 cm ²

Number of compression rounds=57 Φ 16mm, As final compression = 114.61 cm ²

Finally, a budget has been made, based on different measures with their respective unit prices. The final budget amounts to 1,527,297.87 euros.


CONCEPTO

PRESUPUESTO





TOTAL 1.527.297,87 €



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1.1 MEMORIA

DESCRIPTIVA

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ÍNDICE GENERAL

1.1- MEMORIA DESCRIPTIVA…………………………………………………………………………5

1.1.1.- ANTECEDENTES…………………………………………………………………………..5

1.1.1.1.- ENCUADRE DEL PROYECTO……………………………………………………..5

1.1.1.2.- REFERENCIAS ANTERIORES Y DOCUMENTACIÓN DE PARTIDA…………8

1.1.1.3.- OBJETIVOS GENERALES DE LA OBRA…………………………………………9

1.1.1.4.- OBJETIVOS PARTICULARES DE LA OBRA…………………………………..10

1.1.1.5.- LOCALIZACIÓN DE LA OBRA…………………………………………………….12

1.1.2.- OBJETIVO………………………………………………………………………………….13

1.1.3.- NORMATIVA Y MARCO LEGAL………………………………………………………...14

1.1.3.1.- MARCO LEGAL……………………………………………………………………..14

1.1.3.2.- DOCUMENTOS LEGALES………………………………………………………...14

1.1.4.- CONDICIONANTES……………………………………………………………………….15

1.1.5.- ESTUDIOS BÁSICOS PREVIOS………………………………………………………17

1.1.5.1.- GEOLOGÍA Y GEOTECNIA……………………………………………………….17

1.1.5.2.- CLIMATOLOGÍA…………………………………………………………………….19

1.1.5.3.- HIDROLOGÍA………………………………………………………………………..22

1.1.5.4.- ESTUDIO DE TRÁFICO……………………………………………………………24

1.1.5.5.- ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL……………………………………………25

1.1.6.- ESTUDIO DE SOLUCIONES…………………………………………………………….31

1.1.6.1.- PLANTEAMIENTO INICIAL DE SOLUCIONES…………………………………31

1.1.6.1.1.- GENERACIÓN DE LAS ALTERNATIVAS……………………………31

1.1.6.2.- VALORACIÓN DE LAS POSIBLES SOLUCIONES…………………………….33

1.1.6.3.- DESCRIPCIÓN DE LAS ALTERNATIVAS. …………………………………….36

1.1.6.3.1.- PUENTE LOSA DE CANTO CONSTANTE…………………36

1.1.6.3.2.- PUENTE MIXTO……………………………………………….40

1.1.6.3.3.- PUENTE ARCO………………………………………………..45

1.1.6.4.- ESTUDIO COMPARATIVO DE SOLUCIONES………………………………….51

1.1.6.4.1.- METODOLOGÍA DE COMPARACIÓN………………………………..51

1.1.6.4.2.- CONCEPTOS Y SUBCONCEPTOS DIFERENCIADORES………..52

1.1.6.4.3.- RESULTADO DE LA COMPARACIÓN……………………………….56

1.1.6.4.4.-SOLUCIÓN A DESARROLLAR……………..………………………….57

1.1.7.- SOLUCIÓN ELEGIDA……………………………………………………………………58

1.1.7.1.- ACCIONES DE CÁLCULO…………………………………………………………58

1.1.7.1.1.- CARGAS PREMANENTES…………………………………………….58

1.1.7.1.2.- ACCIONES VARIABLES……………………………………………….59

1.1.7.1.3.- ACCIONES CLIMÁTICAS………………………………………………60

1.1.7.2.- COMBINACIÓN DE ACCIONES…………………………………………………..62

1.1.7.2.1.- ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS (ELU) ………………………………….62

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1.1.7.3.- CÁLCULO DE ESFUERZOS MÁXIMOS…………………………………………64

1.1.7.3.1- SECCIÓN LOSA EN CENTRO DE VANO…………………………….64

1.1.7.3.2.- PILAS……………………………………………………………………..67

1.1.7.4.- DIMENSIONAMIENTO DE ARMADURAS A FLEXIÓN………………………...70

1.1.7.4.1.- FLEXIÓN POSITIVA…………………………………………………….70

1.1.7.4.2.- FLEXIÓN NEGATIVA…………………………………………………...70

1.1.8.- PROCESO CONSTRUCTIVO……………………………………………………………71

1.1.9.- PRESUPUESTOS…………………………………………………………………………73

1.1.9.1.- PRESUPUESTOS DE EJECUCIÓN MATERIAL………………………………..74

1.1.9.2.- PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN POR CONTRATA………………………….75

1.1.9.3.- PRESUPUESTO PARA CONOCIMIENTO DE LA ADMINISTRACIÓN………76

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1.1 – MEMORIA

1.1.1.- ANTECEDENTES

1.1.1.1- ENCUADRE DEL PROYECTO

La ciudad de León lidera la provincia territorialmente mejor estructurada de la comunidad. La

estructuración de su sistema de ciudades medias le permite disfrutar de una de las cotas más

altas de equilibrio territorial regional, desempeñando así la ciudad su función capitalina sin

excesivas interferencias por el desempeño de otros roles provinciales.

León es, en el momento actual, una capital de provincia de unos 135.000 habitantes y con unas

excelentes comunicaciones.

Por carretera hay que destacar dos ejes principales (Este-Oeste y Norte-Sur) cuyo nodo se

sitúa en la zona sur de la ciudad, en la circunvalación a León LE-30 y por lo tanto en las

inmediaciones de la zona que se estudiará para la construcción sobre el río Bernesga.

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El eje Norte – Sur es el tradicionalmente asignado a la carretera N-630 hasta Benavente y en la

actualidad se ha construido paralela a ella la A-66, autovía que une Oviedo con Benavente,

enlazando aquí con la A-6 que canaliza el tráfico entre Galicia y Madrid. Por tanto, la

comunicación entre la ciudad de León y Madrid ha mejorado mucho (autovía en su totalidad) y

es la que más intensidad de tráfico recoge, recibiendo también los desplazamientos entre

Madrid y Asturias.

El eje Este – Oeste es el tradicionalmente establecido por la carretera N-120, prolongándose

desde León hacia Astorga y enlazando aquí con la A-6. Este eje también ha sido modificado

recientemente al construirse (en dirección Oeste) la AP-71 hasta Astorga, mejorando así el

acceso a esta ciudad y por tanto a Galicia. De todos modos todavía siguen existiendo

problemas debido al reducido número de usuarios de esta vía, pese a estar saturada la

carretera general, todo ello por tratarse de una autopista de peaje.

En dirección Este se han finalizado las obras de la autovía A-231, que además de pasar por el

norte de Palencia y Burgos supone una vía de comunicación excelente de la capital leonesa

con Cantabria, Navarra, La Rioja y País Vasco. También es la salida de León y Galicia hacia

Europa.

Además de los dos ejes principales, destacan en León las circunvalaciones LE-20 y LE-30:

� La LE-20, inmersa en varios puntos en el casco urbano de la ciudad, tiene zonas

conflictivas con mucho tráfico, y por ello resulta necesario completar la LE-20 en su

sector Noroeste, completando por tanto un anillo que dejará inscrita la ciudad de León.

Para ello, es necesaria la construcción de un puente sobre el río Bernesga que será el

objetivo principal de este proyecto. De este modo se descongestionará el tráfico y se

mejorarán las conexiones de León con su entorno.

� La LE-30, exterior a la LE-20 sólo tiene construido un tramo en la parte sur, en el nodo

entre los ejes de transporte Norte-Sur y Este-Oeste. Cumple la función de unir estos

dos ejes, la salida hacia Valladolid por la N-601 y en un futuro el “acceso rápido sur”,

doble vía paralela a la N-630 para enlazar rápida y directamente con la A-66.

Existen además otras autovías proyectadas, algunas de ellas en construcción que también se

unirían en la zona sur de León, por medio de la LE-30:

� Autovía León – Valladolid: Será paralela a la actual N-601 y unirá ambas capitales

castellano leonesas.

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� “Acceso rápido Sur”: Será una doble vía paralela a la actual N-630 y supondrá un

excelente acceso a la capital leonesa desde la A-66, uniéndose con ésta en las

inmediaciones de Ribaseca.

� Autovía León – Bragança (Portugal): Se trata de un proyecto europeo que supondrá un

acceso a Portugal por su parte norte y una unión con Europa paralela a la cornisa

cantábrica. Actualmente se está evaluando.

El aeropuerto de León ha sufrido una reciente remodelación siendo actualmente el mejor de la

comunidad autónoma de Castilla y León, superando al de Valladolid. Se trata de un aeropuerto

bien dotado en el que se ha construido una pista nueva y actualmente se está mejorando la

terminal. Tiene varios inconvenientes como el poco tráfico aéreo o la abundancia de días de

niebla espesa de la zona que dificultan y retrasan muchos vuelos.

El transporte por ferrocarril está sufriendo grandes cambios actualmente en León. Se han

mejorado en gran medida los servicios disponibles y se están produciendo las adaptaciones

necesarias para la llegada del AVE a León. Está proyectada la construcción de una nueva

estación para el tren de alta velocidad. La línea del AVE llegará desde Madrid y Valladolid,

pasará por León y continuará hacia Asturias, creándose así un importante eje de transporte

hacia el Norte de España.

Debido a las excelentes comunicaciones y a otros factores como la emigración de mucha

población del campo a la ciudad, el desbloqueo de proyectos paralizados durante los últimos

25 años, la ciudad de León está experimentando un crecimiento fundamental en dos áreas, el

Polígono de La Lastra y Eras de Renueva, donde situaremos el puente sobre el río Bernesga

que se trata en el proyecto.

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1.1.1.2.- REFERENCIAS ANTERIORES Y DOCUMENTACIÓN DE

PARTIDA

Para la redacción del proyecto “Puente en León sobre el río Bernesga. Conexión del

nuevo polígono residencial de Eras de Renueva con la circunvalación LE-20”, se ha empleado

gran variedad de documentos técnicos y legales.

Conocimientos impartidos en diversas materias en la E.T.S.I. ICAI han sido aplicados a lo

largo del proyecto, resultando de gran utilidad. Se ha consultado con frecuencia apuntes y

libros de varias asignaturas como Resistencia de Materiales, Ingeniería Fluidomecánica y

Cálculo de Estructuras

A parte de estos conocimientos, se han consultado proyectos próximos a la obra con el fin

de obtener datos útiles en la redacción del presente proyecto. Hay que destacar:

� INCOSA (1999). Ronda Sur de León. Variante de Valverde del Camino. N-120. Tramo:

Carretera Valladolid – Carretera Zamora. León.

A continuación se añade una enumeración de la documentación consultada:

• DOCUMENTOS LEGALES:

� Plan General de Ordenación Urbana de León.

� Plan Parcial del polígono de “Eras de Renueva”.

� Norma de Construcción Sismorresistente de Puentes, NCSP-07.

� Instrucción de Hormigón Estructural, EHE08.

� Instrucción relativa a las acciones a considerar en el proyecto de puentes de

carretera, IAP-1998.

� Eurocódigo. EC-3

� Instrucción 5.2-IC para la determinación de caudales

� Norma 6.1-IC “Secciones de firme”.

� Manual de capacidad de carreteras, año 2000, preparado por el

Transportation Research Board.

• PROGRAMAS INFORMÁTICOS:

� STR 5.0: Programa para el cálculo de estructuras.

� AutoCAD 2007.

� Microsoft Office Word 2007

� Microsoft Office Excel 2007

� Google Earth

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1.1.1.3. OBJETIVOS GENERALES DE LA OBRA

El proyecto de construcción del puente sobre el río Bernesga forma parte de un

proyecto de orden superior que consiste en completar la LE-20 en su sector Noroeste,

completando un anillo que dejará inscrita la ciudad de León.

Como es lógico, el primer objetivo del presente Plan Parcial es el cumplimiento de las

determinaciones establecidas en el Plan General de León y entre ellas las principales son:

� El desarrollo de los viales impuestos en el P.G.O.U. de León con objeto de

facilitar la conexión del sector y de la ciudad con la circunvalación LE-20.

� La creación de una gran zona verde situada en los márgenes del río Bernesga

que sirva de esparcimiento y zona de recreo.

� El tratamiento de las medianeras existentes en el entorno de forma que se

pueda aminorar su impacto visual.

Además del cumplimiento de las determinaciones contenidas en el Plan General, los

objetivos principales del presente Plan Parcial son los siguientes:

• Proyectar un polígono integrado en el tejido continuo de la ciudad, evitando que se

constituya como un fenómeno anómalo con connotaciones suburbiales, con objeto de

potenciar las relaciones sociales y facilitar la creación de nuevos espacios.

• Estudiar las áreas colindantes al sector, principalmente las más degradadas ó sin

urbanizar, de forma que la intervención no se limite a la actuación dentro del propio

polígono, sino que también sea capaz de proponer soluciones a los problemas

existentes en el entorno, a fin de mejorar su calidad y establecer conexiones fluidas

con otras zonas de la ciudad.

• Establecer la conexión entre las zonas urbanas de Eras de Renueva y el Barrio de

Pinilla, potenciando para ello los flujos de habitantes de los dos núcleos a través de los

viales de nueva apertura y convirtiendo la prolongación de la calle del Río Camba en el

enlace entre estos dos núcleos urbanos.

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• Resolver la conexión del sector con su entorno inmediato y con el resto de la ciudad,

mediante la prolongación de los viales existentes ó la creación de otros nuevos,

estableciendo al menos dos categorías en la red viaria, según se trate de viales de uso

interno del polígono ó de relación con otras zonas de la ciudad.

• Aumentar la calidad de vida de los fututos habitantes del polígono, a partir del empleo

de un diseño nacional que permita esponjar la edificación y alternar las zonas verdes

con recorridos peatonales, alejados del ruido y de la contaminación del tráfico actual,

que crucen la totalidad del sector –de norte a sur y de este a oeste- y conecten, tanto a

éste como al resto de la ciudad, con el gran parque forestal situado en las márgenes de

los ríos y con la zona de equipamientos deportivos ubicados en torno al Paseo del

Parque.

• Potenciar la creación de dotaciones comerciales, recreativas ó de cualquier otra índole,

públicas ó privadas, que favorezcan el trasiego de población de otras zonas de la

ciudad al interior del sector, con objeto de dotar a éste de una mayor actividad y

aumentar su vitalidad, reservando para ello algunas parcelas de terreno

estratégicamente situadas en zonas muy visibles y fácilmente accesibles. En la

actualidad, el mayor centro comercial de la provincia de León está situado en la zona

en la que está proyectado el puente.

1.1.1.4.- OBJETIVOS PARTICULARES DE LA OBRA

El puente sobre el río Bernesga, construido a continuación de la calle del Río Camba,

aparte de cumplir los objetivos del Plan General y de Plan Parcial ha de satisfacer otros de

carácter particular:

� Facilitar la conexión del sector y de la ciudad con la circunvalación LE-20 a León,

aliviando el intenso tráfico que existe actualmente en la avenida de Asturias. Así, se

finalizará la construcción de la circunvalación a León que mejorará mucho la movilidad

en la zona.

� Además favorecerá la conexión de la ciudad con la circunvalación LE-30, por la que se

canaliza principalmente el tráfico con origen o destino en otras capitales de España,

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principalmente de Galicia, Castilla y León, Madrid, Cantabria o País Vasco. En la LE-30

se unen las grandes vías de comunicación de la provincia como la A-66 que canaliza

el tráfico hacia Asturias o en sentido contrario hacia Madrid, la AP-71 que en Astorga

se une con la A-6 dirigiéndose a Galicia, o la A-231 que además de pasar por Palencia

y Burgos soporta el tráfico hacia Cantabria y País Vasco.

� Crear un “acceso rápido” desde la ciudad de León con la autovía a Asturias N-630 que

más adelante conectará también con la A-66.

� Establecer una conexión entre las tramas urbanas de Eras de Renueva y Pinilla,

favoreciendo la creación de nuevas urbanizaciones y el desarrollo de esta última zona

que está en continuo crecimiento.

� Potenciar la creación de dotaciones comerciales, recreativas o de cualquier otra índole,

públicas o privadas con la intención de dotar a la zona de una mayor actividad y

vitalidad. Un ejemplo es el Centro Comercial Espacio León, que ha creado más de 800

empleos.

� Establecer una conexión directa con el aeropuerto de León, con el objetivo de mejorar

el tráfico aéreo de este aeropuerto y mejorar de esta forma también el turismo en la

zona.

� Mejorar la conexión con las zonas hospitalarias de algunas zonas de León que tienen

difícil acceso, como San Andrés del Rabanedo.

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1.1.1.5.- LOCALIZACIÓN DE LA OBRA

El lugar de emplazamiento del “Puente sobre el río Bernesga” se localiza en la zona

norte de la ciudad de León, en el paraje denominado Eras de Renueva como conexión de dicha

zona con el barrio de Pinilla. Su directriz es perpendicular al curso del río y su otro extremo va

a parar a la red viaria de Pinilla para unirse, poco después, con la circunvalación LE-20 y

completar así la circunvalación a León.

Para una mayor claridad y para evitar errores de localización se proporcionan las

coordenadas del centro aproximado del emplazamiento, así como una fotografía aérea

obtenida y editada con el programa Google Earth:

Coordenadas geográficas

Longitud Latitud

5°35'44.35"O 42°36'55.23" N

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1.1.2.- OBJETIVO

La redacción del presente documento tiene como objeto el estudio de soluciones y la

elaboración del proyecto de construcción del “Puente en León sobre el río Bernesga.

Conexión del nuevo polígono residencial de Eras de Renueva con la circunvalación LE-

20” , enmarcado dentro del proyecto de urbanización del polígono de “Eras de Renueva”.

Para ello debemos estudiar y definir todos los parámetros, elementos condicionantes,

situaciones y conflictos que puedan surgir para asegurar la viabilidad de la obra, de forma que

la construcción del nuevo puente sobre el río Bernesga se realice con el menor riesgo posible.

Para ello todos los estudios realizados irán encaminados a reducir el número de

incertidumbres.

Por esta razón se elaborarán una serie de anejos cuyo objetivo final es permitir que la obra

se realice correctamente. Para ello es conveniente una buena planificación.

En primer lugar se realizarán una serie de Estudios Básicos Previos (geológico y

geotécnico, climatológico, hidrológico, tráfico y ambiental) comunes a todas las soluciones que

nos permitirán conocer las características del medio donde se llevará a cabo la obra.

Posteriormente se plantearán varias soluciones posibles para el puente y tras valorar las

mismas nos quedaremos con las mejores alternativas, que serán el punto de partida de un

estudio comparativo de soluciones. Este estudio tiene como finalidad clarificar la opción que

mejor se adapta a las necesidades planteadas y que por tanto será la que se calculará y

analizará.

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1.1.3.- NORMATIVA Y MARCO LEGAL

1.1.3.1.- MARCO LEGAL

El presente Plan Parcial se redacta de acuerdo a lo establecido en el artículo 46 de la Ley

5/1.999, de 8 de Abril, de Urbanismo de Castilla y León y al texto en vigor contenido en los

artículos 43 a 64 del vigente Reglamento de Planeamiento, así como a lo señalado en el propio

Plan General de Ordenación Urbana de León al que desarrolla y más concretamente a la

Modificación Puntual del mismo referente al sector “Eras de Renueva”, aprobada con carácter

definitivo en virtud del Decreto 22/2.002 de 14 de Febrero de la Junta de Castilla y León,

publicado en el B.O.C.y L. Nº 36 de 20 de Febrero de 2.002 y en el B.O.P de 5 de Julio del

mismo año.

1.1.3.2.- DOCUMENTOS LEGALES

Se ha cumplido la normativa vigente aplicando los siguientes documentos legales para la

elaboración del proyecto:

� Plan General de Ordenación Urbana de León.

� Plan Parcial del polígono de “Eras de Renueva”.

� Norma de Construcción Sismorresistente de Puentes, NCSP-07.

� Instrucción de Hormigón Estructural, EHE08.

� Instrucción relativa a las acciones a considerar en el proyecto de puentes de

carretera, IAP-1998.


� Instrucción 5.2-IC para la determinación de caudales

� Norma 6.1-IC “Secciones de firme”.

� Manual de capacidad de carreteras, año 2000, preparado por el

Transportation Research Board.

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1.1.4.- CONDICIONANTES

� LEGALES

Los condiciones legales que afectan a esta obra habrán de ser las estipuladas en la

normativa vigente, atendiendo al Plan Parcial de Urbanización del polígono de “Eras de

Renueva”, y en el Pliego de Prescripciones Técnicas del concurso publicado al efecto en el

Boletín Oficial de la Comunidad de Castilla y León.

� DE LA PROPIEDAD

La propiedad exige que la solución adoptada sea original y no basada en elementos

prefabricados de vigas doble T. El factor estético tendrá una importancia grande debido al

carácter urbano de la zona y a la potenciación social de este nuevo entorno.

Por otra parte la propiedad valorará las soluciones que se integren con el entorno y que no

causen excesivo impacto sobre el medio ambiente. Se dará importancia a la exposición visual

tanto de la obra como la conseguida desde la propia estructura. Se cuidará la relación de

esbelteces. Se intentará conseguir un buen acabado en los paramentos. Al menos un tercio de

los vanos de la estructura debe superar los 30 m de luz para salvar el río con un margen

suficiente.

En el aspecto económico la propiedad no establece un límite en el presupuesto, aunque

valorará la economía en el empleo de materiales y el que estos sean del entorno inmediato de

la obra.

� TÉCNICOS

La funcionalidad es uno de los condicionantes más importantes de la obra en estudio. La

solución planteada deberá responder adecuadamente a la función a la que se destina.

Obviamente, tiene un peso importante en la elección de la tipología más adecuada.

- 27 -

También trata este factor de la comodidad o desagrado que experimenta el usuario al

circular por el puente en estudio. Estos sentimientos podrían ser motivados por:

• Sensación de vértigo al atravesar el puente

• Sensación de poca estabilidad de la estructura

• Sensación de encajonamiento

• Sensación de mareo

Hay más factores que condicionan la solución a adoptar desde los otros puntos de vista:

• En primer lugar, hace referencia a las dificultades orográficas del lugar de implantación

del puente. Se tiene en cuenta la construcción de los caminos para poder llegar a todos

los tajos con cierta facilidad y rapidez desde las vías existentes en la zona, así como

las dificultades de acceso para la maquinaria pesada y posibles dollies, para el

transporte de vigas prefabricadas de gran longitud.

• Por otro lado, hace referencia a la accesibilidad de ciertas zonas como las de

cimientos de pilas intermedias, que en el caso de tener que cimentar en el río puede

ser complicado.

En cuanto a los condicionantes de acceso al lugar de emplazamiento de la obra, las

pendientes son pequeñas (se sitúan en torno al 2 – 3%), y las vías de acceso al lugar de

emplazamiento, suficientemente aptas para la circulación de vehículos de transporte de

maquinaria pesada (p.e., góndolas y otros vehículos articulados), que dispongan del permiso

de circulación por la vía pública.

Sin embargo, no se puede asegurar la posibilidad de acceder a la zona de construcción del

puente, de dollies que transporten vigas prefabricadas de más de 20 m de longitud, por la

existencia de curvas de pequeño radio en las carreteras secundarias en el entorno del puente,

así como otros obstáculos, como rotondas con señalización vertical e intersecciones con

edificios poco distanciados de las vías.

En nuestro caso el trazado y dimensiones de la calzada vienen definidos en el plan

parcial del polígono de Eras de Renueva, por lo que no existe posibilidad de variación, y la

distribución transversal de la plataforma será:

• Dos carriles para cada sentido de 3,5 m cada uno.

• Arcenes interiores de 0,5 m y exteriores de 1 m.

- 28 -

• Aceras de 2 m.

• Mediana central de 1 m.

En cuanto al trazado en planta del puente, la propiedad ha exigido que éste sea

perpendicular al cauce del río Bernesga, para evitar los sobrecostes propios de una solución

esviada. La solución de trazado, por lo tanto, será la continuación en línea recta de la calle del

Río Moro, cruzando el río perpendicularmente y continuando así la circunvalación LE-20.

En cuanto al trazado en alzado , la rasante del puente viene condicionada por la

topografía del lugar. Las pendientes son pequeñas (se sitúan en torno al 2-3 %), sin embargo,

debido a la pequeña diferencia de cota entre el cauce del río y el nivel de suelo, nos vemos

obligados a ganar altura en los accesos al puente. Al tratarse de un puente urbano y estar

limitadas las velocidades de circulación, tenemos una mayor flexibilidad para encajar esta

variación de altura. La cota de las carreteras a unir es 818 m pero motivos funcionales

tendremos que dejar unos 6m para el tránsito de vehículos debajo del puente. Por lo tanto la

cota de la rasante del puente será 820-821 m aproximadamente lo que supone ganar unos 2-3

m en los accesos.

1.1.5.- ESTUDIOS BÁSICOS PREVIOS

1.1.5.1.- GEOLOGÍA Y GEOTECNIA

El reconocimiento del subsuelo donde va a ser cimentado el puente sobre el río Bernesga

entre Eras de renueva y Pinilla se ha llevado a cabo mediante el estudio de toda la información

geológica previa y la realización de los siguientes trabajos de campo : 2 sondeos mecánicos a

rotación, 4 calicatas y 4 penetraciones dinámicas.

Estos sondeos han puesto de manifiesto la existencia de un primer estrato cuaternario de

gravas poligénicas, arenas y arenas-arcillosas, constituido por echadizos sobre aluvial del río

Bernesga de un espesor máximo de hasta 5,50 metros y debajo un substrato base constituido

por una arcilla margosa miocena sobreconsolidada, dura, con intercalaciones o paquetes más

arenosos o areniscosos cuya profundidad sobrepasa los 13 m.

- 29 -

El nivel cuaternario no se considera aceptable como nivel de apoyo de la cimentación por

su irregularidad y poca capacidad portante, por lo que la estructura debe ser cimentada en el

Mioceno y en profundidad, bien sea mediante pozos o mediante pilotes, prestando especial

atención a los posibles asientos que se puedan producir en las arcillas.

La capacidad portante será baja, entre 2 y 6 Kg/cm 2. La cohesión del terreno será de

0,7 Kg/cm 2, aproximadamente. Tanto el agua del sondeo como el suelo (cuaternario y aluvial)

tiene una agresividad media a los conglomerantes hidráulicos, por lo que debe utilizarse

cemento resistente al ataque de sulfatos, para elementos en contacto con aquel.

A continuación se presenta una tabla resumen con las características principales de las

unidades geotécnicas en el área de influencia de la obra:

Dep

ósito

Alu

vial

QA

Excavabilidad: Excavable

Taludes: 3H:2V

Capacidad de drenaje:

Materiales permeables con niveles arcillosos más impermeables.

Zonas encharcables. El drenaje por infiltración es bueno y la

escorrentía superficial es de media a baja.

Agresividad del suelo: Qb (ataque medio) según la Instrucción de Hormigón Estructural.

Capacidad portante: Media-baja: 2 Kg/cm2

Reutilización:

Material apto para uso en terraplenes, en general siendo según la

clasificación del PG3 (1975) material entre seleccionado y

tolerable.

Varios: Nivel freático elevado, situado entre 0 y 4m de profundidad.

Dep

ósito

terr

azas

QM


Taludes: 3H:2V



Zonas encharcables. El drenaje por infiltración es alto y la

escorrentía superficial es baja.


Capacidad portante: Media-baja (localmente): 2 Kg/cm2

Reutilización: En general seleccionado (86%),según la clasificación del PG3

(1975)


- 30 -

Lim

os A

rcill

osos

MC

Excavabilidad:

Excavable. Ripabilidad marginal en bancos conglomeráticos de

espesor métrico.

Taludes: 3H:2V

Capacidad de drenaje: Materiales semipermeables. La escorrentía superficial es por lo

general favorable

Agresividad del suelo: Qb –Qc (entre ataque medio y fuerte) según la Instrucción de

Hormigón Estructural.

Capacidad portante: Media: 6 Kg/cm2

Cohesión: 0,7 Kg/cm2

Reutilización: Material apto para uso en terraplenes, en general tolerable según

la clasificación del PG3 (1975)

Varios:

Nivel freático elevado, situado entre 1 y 4m de profundidad. Niveles

freáticos colgados en el contacto entre materiales terciarios y de

terraza. Presencia de carbonatos

La cimentación que se propone, que se deduce de los datos anteriormente expuestos,

será mediante pilotes fabricados in situ , de 1,5 m de diámetro aproximadamente, con una

longitud suficiente para empotrarse en el estrato terciario arcilloso, en torno a los 15-20 m de

profundidad, resistiendo por punta y por fuste, con unos valores medios de cohesión de 0,7

kg/cm2 y ángulo de rozamiento interno de 35º, con una capacidad portante media de 4 kg/cm2.

1.1.5.2.- CLIMATOLOGÍA

La zona de estudio está situada en un ambiente continental seco , con fuertes cambios

de temperatura, cuyas principales características son las siguientes:

� Presenta una pluviometría media anual de 532 mm que resulta superior a la media

nacional. Estas precipitaciones se reparten en un promedio de 99 días al año que se

distribuyen principalmente a lo largo de los meses de la primavera y otoño.

� La nieve está presente durante un promedio de 13 días al año concentrándose en los

meses de Noviembre a Marzo. Durante estas nevadas, la nieve llega a cubrir el suelo

en torno a los 7 días al año.

- 31 -

� Las tormentas tienen lugar una media de 18 días al año, siendo más abundantes en el

período cálido.

� Las nieblas se presentan en torno a 20 días al año.

� El régimen térmico se caracteriza por unos inviernos muy rigurosos con mínimas de

hasta -16,7° C, que se alcanzan en el mes de Enero, frente a unas máximas de hasta

38’3° C que se alcanzan en los meses de Julio y Agosto.

� El número de días de helada al año es elevado, del orden de 85, que se reparten

principalmente en los meses de Noviembre a Abril.

� En cuanto al régimen de vientos se refiere, éstos son mayoritariamente de

componente oeste, aunque con carácter subordinado en frecuencia también se dan

vientos con otros componentes tales como noroeste, norte y suroeste. La racha

máxima registrada en este observatorio ha sido de 119 Km/h con dirección SSO,

aunque el valor medio de rachas máximas observado es de 87 Km/h.

En el siguiente cuadro se exponen los principales valores característicos de la zona y la

influencia que tienen en los distintos aspectos del proyecto:

CUADRO DE DATOS CLIMÁTICOS Y PARÁMETROS PARA EL PRO YECTO

Datos Influencia Documentos

Afectados Parámetro

Lluvia

retorno de Periodo

máxima diariaión Precipitac

Estudio de la

cuenca y desagüe

superficial

Anejo de

Hidrología

T=500

Pd=145mm

T=25 Pd=75mm

Temperatura

mínima aTemperatur

máxima aTemperatur

Cálculo de juntas.

Realización de

trabajos:

hormigonado, uso

de mezclas

bituminosas,

realización de

explanaciones,

etc,…

Cálculo

CT º17,45=∆

Nº de días con

Temperaturas

máx. o mín.:

Días<0ºC 87

días

Días>30ºC 90

días

- 32 -

Nieve

Sobrecarga de

nieve

Realización de

trabajos

Cálculo

Sobrecarga: 0.5

T/m2 . Nieve

cubre 7 días

Nº días nieve:

13

Heladas y escarchas

Realización de los

trabajos:

hormigonado y

soldadura

Uso de sales

fundentes

-

Nº de días de

helada y

escarcha:

87

Viento

Frecuencia

Velocidad

Dirección

Sobrecarga de

viento

Influencia de la

sobrecarga

Utilización del

puente

Cálculo y

dimensionamiento

Sobrecarga de

2/200 mKg

Dirección Sur-

Suroeste

Nieblas

Realización de los

trabajos

Utilización del

puente

- Nº de días con

niebla: 28

Insolación

Realización de los

trabajos:

hormigonado

(fraguado)

Diseño de los

elementos del

tablero

Planificación y

diseño

Temperatura

máx.: 39ºC

Nº de horas de

sol anuales:

2.484

- 33 -

1.1.5.3.- HIDROLOGÍA

El estudio de hidrología tiene una gran importancia en el proyecto de un puente sobre

río.

Para ello, se analiza la cuenca aguas arriba del puente y la climatología de la zona (en

concreto las precipitaciones) con lo que se obtiene el caudal. El objetivo del estudio hidrológico

es por tanto:

• Conocer caudales de las aportaciones por lluvia.

• Nivel de agua del cauce

Es muy importante conocer estos dos datos con el fin de dimensionar posteriormente los

elementos afectados por el agua:

• Gálibo de diseño: En este proyecto el gálibo de diseño del puente viene definido por

motivos funcionales, pues el perfil que atraviesa el puente es muy poco

pronunciado, con una diferencia de cotas entre lámina de agua y ribera de apenas

dos metros. Si el tablero del puente se realizara a ras del terreno, el gálibo dejado

entre el tablero y el agua sería insignificante. Como es necesario elevar la rasante

considerablemente (del orden de 5 metros por encima del terreno) aseguramos que

no existe avenida que alcance tales cotas.

• Obras de encauzamiento, taludes: El río Bernesga ya está encauzado bajo el

puente.

• Pilas: Si están dentro de la zona inundable se puede producir socavación.

Para llevar a cabo el estudio se han utilizado varios métodos para la estimación de

precipitaciones máximas y de avenidas de distinto período de retorno:

� Formulación Empírica

� Ábaco de la Confederación Hidrográfica del Norte

� Método Racional Modificado

� Análisis estadístico de datos de caudales

Tanto la Formulación Empírica como el Ábaco aportan caudales de avenida máxima más

elevados del real. Ya en la explicación de cada método se detalló que se trata de dos procesos

poco rigurosos con el único objetivo de servir como orden de magnitud.

- 34 -

El Método Racional Modificado, desarrollado a partir de datos reales de precipitación

obtenidos en el AEMET (y contrastados con los del Ministerio de Fomento), aporta como

resultado datos de caudal mucho más verosímiles.

El análisis estadístico de datos de aforo de distintas estaciones, permite obtener también

caudales próximos a los reales. Esto es consecuencia de operar con medidas de aforo

actuales.

El período de retorno que va a considerarse en el cálculo del puente será de 500 años .

Los caudales utilizados serán los obtenidos por el Método Racional Modificado (se comparan

los resultados obtenidos por los métodos apropiados y entre ellos elegimos el que nos deje del

lado de la seguridad) . El resultado del cálculo hidrológico es el siguiente:

PERIDO DE RETORNO

T(años)

PRECIPITACIÓN DE

CÁLCULO (mm)

CAUDAL PUNTA DE

AVENIDA Q(m 3/s)

5 45 47,93

10 55 90,13

25 70 149,13

50 81 199,11

100 94 292,69

500 125 491,64

Con el posterior cálculo hidrológico se ha obtenido la altura mínima del tablero y se ha

analizado la posible socavación en el cimiento de las pilas.

El área de la sección será de 127 m2.

La cota de lámina de agua para el periodo de retorno de cálculo (T = 500 años) y el caudal

correspondiente de avenida son:

- 35 -

Período de retorno

T (años)

Caudal de avenida

Q (m3/s)

Mín. cota del cauce

(m)

Cota lámina de agua

(m)

500 491,64 812.5 814.4

La altura mínima del tablero por tanto sería la suma de los 814,4 m de cota de lámina de

agua más 0,5 m de margen, resultando una cota de 815 m. El resultado obtenido se puede

cumplir, ya que las vías a enlazar tienen cota de 818 m aproximadamente. De todos modos

este estudio no es muy importante al existir varios puentes y pasarelas, tanto aguas arriba

como aguas abajo del puente en proyecto, con la cota de rasante muy inferior.

No existirán problemas de socavación del cimiento de las pilas . La velocidad máxima

actuante del agua del río sobre las pilas para un periodo de retorno de 500 años sería de 3,73

m/seg, valor muy reducido. Además hay que aportar que el río actualmente se encuentra

canalizado, situándose las pilas fuera de esta área canalizada. Por tanto, este factor no

resultará determinante en la definición de la cimentación.

1.1.5.4.- ESTUDIO DE TRÁFICO

En el Estudio de Tráfico se ha tratado el tramo completo en proyecto que abarca en su

totalidad la Calle del Río Camba, el puente sobre el río Bernesga y la conexión de éste con la

circunvalación a León LE-20.

Dado que el número de carriles de la vía viene impuesto por el Ayuntamiento de

León , se ha procedido a comprobar la capacidad y nivel de servicio de la misma. También se

ha dimensionado la sección de la explanada y firme conforme a la normativa vigente.

Para realizar este estudio se ha empleado una IMD de un área similar de 5600

vehículos/día a la que se le ha incrementado un 35% de tráfico (aumento debido a los

vehículos que utilizarán esta conexión con la circunvalación LE-30) y un incremento del 2%

anual de vehículos. La IMD resultante para el tramo es de 13694 vehículos/día.

La capacidad de la vía es de 1900 vehículos/hora/carri l, hallada mediante la

formulación descrita en el volumen I del libro “Ingeniería de Carreteras”.

- 36 -

El tramo operará en un nivel de servicio B , correspondiente a unas condiciones de

circulación estable . La velocidad de unos vehículos se verá influida por la de otros y pueden

verse demorados durante ciertos intervalos, sin llegar a formarse colas.

1.1.5.5.- ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL

El Estudio de Impacto Ambiental se ha desarrollado en el Anejo de Estudio

medioambiental de Soluciones. Se ha realizado una vez que ya tenemos las tres alternativas

que comparar, de forma que las hemos diferenciado calificando su impacto sobre el medio

ambiente.

En el anejo se ha realizado en primer lugar una descripción del medio (la zona de San

Isidro y la Candamia) donde se va a implantar el puente sobre el río Bernesga. Se trata de una

zona especial de protección de aves que a su vez goza de una rica y abundante fauna y flora.

Se ha analizado por tanto el medio con una toma y recogida de datos que afecten a nuestro

estudio, para determinar el estado inicial del entorno del lugar de ubicación de la obra y su

normativa.

Para la elaboración del cuadro de impacto ambiental, en primer lugar, se han establecido

los conceptos y subconceptos a tener en cuenta para llevar a cabo el estudio de impacto

dividiéndolos en dos fases, la fase de construcción y la fase de explotación. Posteriormente se

ha evaluado y calificado (en función de estos subconceptos) cada una de las tres alternativas

obteniéndose como resultado una nota entre 1 y 10 (para cada subconcepto) que se pondera

con un valor entre 1 y 5 (peso) dependiendo de la importancia que tenga. La puntuación

asignada a cada alternativa será la media de la calificación en las dos fases.

Sobre los terrenos en las cercanías en las que se emplaza la conexión entre Eras de

Renueva y Pinilla existen diferentes normativas y directivas :

A) Espacio Natural de Especial Interés:

El entorno de esta obra aparece registrado con la denominación de Espacio Natural de

Especial Interés según la Consejería de Medio Ambiente de La Comunidad de Castilla y León

en su Plan Forestal.

Por esta directiva queda definido “San Isidro” como Espacio Natural, sobre el que se

propone las siguientes actuaciones:

- 37 -

• A01: Declaración de nivel de protección del territorio del espacio natural de interés.

• A02: Control de actividades urbanísticas en el territorio que rodea al espacio

natural.

• A03: Consideración en la revisión de planes urbanísticos.

• A04: Control de contaminación dentro del espacio y establecimiento de medidas

correctoras.

• A12: Control de canteras.

• A22: Tratamientos biológicos para controlar una plaga o una enfermedad.

• A23: Introducción de especies vegetales para establecer barreras biológicas que

prevengan el avance de plagas o enfermedades.

• A26: Instalación de depuradoras en las fábricas que vierten a un río.

• A27: Limpieza de las aguas.

• A32: Control de nuevas actividades en el espacio natural.

• A34: Establecer las medidas concretas para proteger las especies animales en

peligro de extinción localizadas temporal o permanentemente en este espacio

natural.

• A37: Restauración de la cubierta vegetal en zonas con problemas de erosión.

B) Zona de Especial Protección de Aves (ZEPA)

La Directiva 79/409/CEE , relativa a la conservación de las aves, conocida como Directiva

de Aves, obliga a todos los Estados miembros de la Unión Europea a clasificar como Zonas de

Especial Protección para las Aves (ZEPA) los territorios más adecuados en número y superficie

para la conservación de las especies de aves incluidas en el Anexo I de dicha Directiva (175

especies).

La Directiva 79/409/CEE fue transpuesta a nuestro ordenamiento jurídico por la Ley

4/1989, de 27 de marzo, de Conservación de los Espacios Naturales y la Flora y Fauna

Silvestres (modificada Ley 41/97, de 5 de noviembre).

Dicha Directiva establece el principio de que todas las especies de aves del territorio

europeo son patrimonio común y han de ser protegidas a través de una gestión homogénea

que conserve sus hábitats.

- 38 -

Entre las medidas que establece figura la limitación de las especies que pueden ser

cazadas, los métodos de captura y la forma de regular su comercialización.

Se han excluido de la ZEPA “Estepas cerealistas de los Ríos Bernesga y Torío” las zonas

clasificadas por el ordenamiento urbanístico como urbanas y urbanizables en el municipio de

León, según el planeamiento de la Comunidad de Castilla y León (Plan Regional de Estrategia

Territorial). De esta manera, la margen derecha del río Bernesga a su paso por León no queda

catalogada como ZEPA al ser suelo urbanizable. Si lo es la margen izquierda.

Una vez conocido el medio y sus normativas se ha procedido realizar un cuadro de

impacto ambiental por el proceso anteriormente descrito. Se designan unos conceptos y

subconceptos de evaluación y se califican para cada una de las dos fases estudiadas,

construcción y explotación.

A continuación se añade el cuadro correspondiente a la fase de construcción :

CUADRO IMPACTO AMBIENTAL: Fase de Construcción

Concepto Subconcepto Peso

Puntuación sin

ponderar Puntuación Ponderada

Solución Solución

LOSA MIXTO ARCO LOSA MIXTO ARCO

Ruido

En movimiento

de tierras 2 0 8 10 0 16 20

En

hormigonado 2 0 9 10 0 18 20

En

instalaciones

fijas

3 10 5 0 30 15 0

En pilotaje 2 0 0 10 0 0 20

En montaje 2 10 0 0 20 0 0

Calidad del aire

Nº de máquinas 2 0 10 5 0 20 10

Movimiento de

tierra 3 10 7 0 30 21 0

- 39 -

Calidad del

suelo

Volumen de

tierra

desbrozada

4 10 8 0 40 32 0

Deforestación 2 10 6 0 20 12 0

Hidrogeología y

geotecnia

Sup.

cimentación 3 0 0 10 0 0 30

Sup. ocupada 4 10 7,5 0 40 30 0

Nº de pilotes 2 0 0 10 0 0 20

Fauna y flora

Nº de pilas 4 0 0 10 0 0 40

Sup. de talado

y desbrozado 3 10 7,2 0 30 21,6 0

TOTAL 210 185,6 160

TOTAL a Escala 0 - 10 10 5.1 0

- 40 -

El cuadro correspondiente a la fase de explotación es el siguiente:

CUADRO IMPACTO AMBIENTAL: Fase de Explotación


Puntuación sin


Solución Solución

LOS. MIX. ARC. LOSA MIXTO ARCO

Fauna

Cigüeñas blancas

afectadas (aves) 3 10 9,5 0 30 28,5 0

Golondrinas

anidando bajo el

tablero (aves)

2 2,8 0 10 5,6 0 20

Superficie de

matorral (aves) 3 10 8 0 30 24 0

Lámina de agua

(aves) 1 10 5 0 10 5 0

Nº de pilas

(peces) 2 0 0 10 0 0 20

Cruce del puente

(mamíferos) 3 10 5 0 30 15 0

Sup. de matorral

(mamíferos) 2 0 1 10 0 2 20

Sup. de

encharcado en

estribos (reptiles)

1 0 5 10 0 5 10

Flora

Herbáceas 2 10 0 10 20 0 20

Árboles 3 4,25 0 10 12,75 0 30

Sup. de maleza

fácilmente 4 8,8 10 0 35,2 40 0

- 41 -

Incendio incendiable

SUMA TOTAL

173,5

119,5

120

TOTAL a Escala 0 - 10

10

0

0

Como conclusión, podemos afirmar que tras elaborar el estudio de impacto ambiental en

construcción y en explotación, se han obtenido los siguientes resultados:

Solución 1: Puente

Losa

Solución 2: Puente

Mixto

Solución 3: Puente

Arco

CONSTRUCCIÓN 10 5,1 0

EXPLOTACIÓN 10 0 0

TOTAL 20 5,1 0

TOTAL

Escala 0-10

10 2,6 0

Estos valores sobre 10 puntos se introducirán posteriormente en el estudio comparativo de

soluciones dentro del concepto medioambiental, siendo de gran importancia. Podemos ver una

gran diferencia en cuanto al impacto medioambiental entre las tres alternativas siendo el

puente de losa el más favorable y el puente de arco la peor solución.

- 42 -

1.1.6.- ESTUDIO DE SOLUCIONES

1.1.6.1.- PLANTEAMIENTO INICIAL DE SOLUCIONES

1.1.6.1.1.- GENERACIÓN DE LAS ALTERNATIVAS

� SOLUCIONES DE TRAZADO

En nuestro caso el trazado y dimensiones de la calzada vienen definidos en el plan parcial

del polígono de Eras de Renueva, por lo que no existe posibilidad de variación.

La solución de trazado, por lo tanto, será la continuación en línea recta de la calle del Río

Camba, cruzando el río perpendicularmente y enlazando con la circunvalación LE-20.

� SOLUCIONES DE LA ESTRUCTURA

En primer lugar se van a plantear una serie de posibles soluciones de forma genérica,

que serán resumen de las clasificaciones realizadas en el anejo de Planteamiento de

Soluciones. Posteriormente pasaremos a estudiar los factores condicionantes y plantearemos

las alternativas que sean viables en nuestro caso. A continuación pasaremos a describir las

posibles alternativas:

o Nº 1 – LOSA DE CANTO CONSTANTE

- 43 -

La sección transversal será:

o Nº 2 – PUENTE MIXTO


- 44 -

o Nº 3 – PUENTE ARCO

La sección transversal en centro de vano será la siguiente:

1.1.6.2.- VALORACIÓN DE LAS POSIBLES SOLUCIONES

Una vez planteadas las posibles alternativas que se adaptan a nuestro proyecto

procederemos a realizar una VALORACIÓN cualitativa de todas las soluciones estudiadas.

Así, se podrá elegir la solución que mejor se adapten a nuestro caso.

Con intención de realizar un análisis realista de las propuestas existentes, valoraremos

con distinto peso la influencia de los factores condicionantes. Los más importantes, ordenados

de mayor a menor, son los siguientes:

- 45 -

� CRITERIOS ECONÓMICOS: La economía es el condicionante más importante a la

hora de proyectar cualquier obra civil. El coste de la obra no sólo incluye el coste de

construcción, sino que también tiene en cuenta el coste de mantenimiento y la facilidad

de la explotación.

� ESTÉTICOS: Por tratarse de un puente urbano, este factor resulta decisivo a la hora de

elegir la tipología más adecuada. En este caso estamos proyectando una futura

entrada a la ciudad de León, por lo que buscaremos un puente que sea un elemento

emblemático. Este criterio engloba también la integración de la obra en el entorno

natural y social y la potenciación de la zona.

� GEOLOGÍA Y GEOTECNIA: Importante factor en este caso debido a la mala calidad

del suelo. Habrá que contar con la escasa capacidad portante del mismo, con

posibilidad de asientos y con la nula resistencia del terreno frente a cargas

horizontales.

� PROCESO CONSTRUCTIVO: Se valorará principalmente la dificultad técnica de la

ejecución de la solución y el tiempo de la misma.

� FLEXIBILIDAD: Criterio importante ya que mide la capacidad de ampliación del puente

en un futuro. En caso de cumplirse los planes previstos, la intensidad de tráfico podría

aumentar mucho, implicando una modificación del puente.

� DURABILIDAD: Mide la respuesta del puente frente a fatiga, riesgo de corrosión o

analiza la durabilidad del hormigón.

Una vez establecidos los criterios principales, con más peso en la decisión, se procede a

valorar las soluciones de la estructura, obteniendo los siguientes resultados:

o Nº 1 – LOSA DE CANTO CONSTANTE:

• Opción muy favorable desde el punto de vista económico, tanto desde el punto de

vista del coste de construcción como de explotación y mantenimiento.

• Estéticamente no tiene un impacto tan positivo como la opción arco, pero aún así

es aceptable. No es la mejor opción si se busca un elemento emblemático o

potenciar la zona.

- 46 -

• Geotécnicamente resulta favorable. Buena respuesta frente a asientos, resistencia

frente a cargas horizontales. La presencia de pilas en el cauce del río afecta

negativamente.

• Gran flexibilidad de cara a una futura ampliación del puente.

• En cuanto al proceso constructivo no tiene dificultad técnica lo que afecta

favorablemente pero penaliza el tiempo de construcción.

• Buena durabilidad del puente. Buena respuesta frente a corrosión y fatiga. Peor si

se analiza la durabilidad del hormigón.

o Nº 2 – PUENTE MIXTO:

• Mala opción analizando el factor económico, es un puente caro, más en el

mantenimiento que en su construcción.

• Mala opción desde el punto de vista estético. No resulta un elemento emblemático

ni potencia estéticamente la zona. Buena esbeltez.

• Muy buena respuesta en el área de la geotecnia, tanto frente a posibles asientos

como a cargas horizontales.

• Buena durabilidad.

• Muy buena flexibilidad de cara a una futura ampliación.

o Nº 3 – PUENTE ARCO:

• Los criterios económicos afectarían negativamente al ser una de las opciones más

caras desde el punto de vista del coste de construcción y posterior explotación y

mantenimiento.

• Las características estéticas de esta tipología hacen que sea de las mejores

propuestas al cumplir perfectamente las funciones de elemento emblemático y

potenciación de la zona.

• Correcto geotécnicamente al no transmitir esfuerzos horizontales, el tablero inferior

los absorbe transmitiéndose sólo esfuerzos verticales. Además no tiene pilas

intermedias ni apoyos en el cauce del río.

• En cuanto a la flexibilidad, ésta es prácticamente nula, no admitiendo futuras

ampliaciones.

- 47 -

1.1.6.3.- DESCRIPCIÓN DE LAS ALTERNATIVAS

1.1.6.3.1.- PUENTE LOSA DE CANTO CONSTANTE

La solución de losa aligerada de canto constante está formada por una losa continua con

tres vanos, el central de 38 m y dos vanos laterales de 27 m, ya que en puentes continuos los

vanos laterales deben estar entre el 60 y 80% del vano central para repartir esfuerzos

homogéneamente a lo largo del puente. La relación resultante entre el vano central y los

laterales en este caso es de 60%, con lo que se consigue aumentar el momento positivo en

centro de vano.

En lo que se refiere a la sección transversal vamos a disponer doble núcleo de 11 m de

ancho cada uno, con ancho central de 6 m en la parte superior, 4,6 m en la parte inferior y

voladizos laterales de 2,5 m.

Se ha optado por una sección transversal formada por doble tablero , independientes

entre sí, para evitar los problemas de distorsión transversal debidos a un gran ancho y un

pequeño espesor. Esto hace un ancho total de 22 m, que se reparten de la siguiente forma: dos

carriles para cada sentido de 3,5 m cada uno, arcenes exteriores de 1 m e interiores de 0,5 m,

mediana central de 1 m y aceras de 2m. Estas medidas son las mínimas de acuerdo con las

imposiciones del planeamiento que nos determinan por completo el ancho de la obra.

Los aligeramientos internos serán cinco en cada tablero y con un diámetro constante a

lo largo del puente de 0,60 m, dimensiones que vienen condicionadas por necesidades

constructivas fundamentalmente (hormigonado y alojamiento de las armaduras activas y

pasivas).

Los apoyos serán dobles para cada losa, con el fin de conseguir una mayor resistencia a

la torsión. Para ello la pila se desdobla en cabeza y se separa el ancho del cajón en su base,

de forma que podamos aprovechar este ancho al máximo. Los apoyos serán de neopreno

zunchado.

En la zona de apoyos los aligeramientos internos se interrumpen y se maciza la losa

completamente para tener una buena resistencia frente a los esfuerzos cortantes.

� PILAS

Por motivos funcionales, para propiciar un buen apoyo, las pilas serán elípticas con su

diámetro mayor perpendicular a la dirección del tablero, ya que es la dirección más

desfavorable de cara a la estabilidad del puente.

- 48 -

Las dimensiones de la pila en la base serán de 2,5 m el diámetro mayor y 1,5 m el menor,

de tal forma que en cabeza el diámetro mayor se ensanche hasta 4,5 m, y la altura de pila 8 m.

La sección mínima será: S = Π*a*b, siendo a el semidiámetro mayor y b el menor.

S=2,94m2

� ESTRIBOS

Los estribos serán cerrados, puesto que las tierras no pueden verter hacia el río, de 6 m

de altura, estando cimentados mediante una doble línea de pilotes que permite aguantar el

momento transmitido por el estribo que produce el empuje del relleno, formado por echadizos

sobre el aluvial del río Bernesga.

La mínima longitud de pilotes será la necesaria para alcanzar el sustrato resistente

terciario y en lo estribos estará en torno a los 18 m de profundidad, según se muestra en el

perfil geotécnico.

Por lo tanto los estribos , para ambos tableros, serán cerrados , de 6 m de altura, 22 m

de ancho y cimentados con 2 líneas de pilotes separadas 4 m entre centros y cuatro pilotes

por cada línea de 1,5 m de diámetro y 18 m de profundidad , separados longitudinalmente 6

m entre centros, dejando 2,5 m laterales desde el pilote hasta el extremo del muro.

- 49 -

� FICHA RESUMEN

GENERALES

TIPOLOGÍA: Puente losa aligerada de canto constante Nº DE VANOS: 3 vanos con luces de 42m el central y 25m los laterales LONGITUD: 92 m

TABLERO

ANCHURA: La sección transversal está formada por dos tableros independientes de 6m de ancho con voladizos laterales de 2,5 m que suman un total de 22m MATERIALES: Hormigón in situ HA-35 Acero pasivo B 500 S

PILAS

DIMENSIONES: Pilas elípticas con diámetro mayor de 2,5, que se ensancha en cabeza hasta 4,5m. La altura de las pilas es de 8m MATERIALES: Hormigón in situ HA-30 y acero pasivo B 500 S

CIMENTACIÓN

EN PILAS: 4 pilotes de 1,5m de diámetro y 15m de profundidad, separados 5m transversalmente y 4m longitudinalmente. Serán pilotes fabricados in situ. MATERIALES: Hormigón HA-30 y acero pasivo B 500 S

VARIOS

APARATOS DE APOYO: Dos neoprenos zunchados en cada pila para ambos tableros

PROCESO CONSTRUCTIVO

1º Construcción de zapatas y pilas 2º Construcción del tablero mediante uso de cimbra

ALZADO

SECCIÓN

- 50 -

VALORACIÓN ECONÓMICA:

Los elementos a tener en cuenta en la valoración económica son:

� Longitud tablero = 92 m

� Sección = 9,32 m2 (cada tablero)

� Volumen = 1.714,9 m3

� Área tablero = 1012 m2 (cada tablero)

� Cuantía acero pasivo 110 Kg/ m3

� Cuantía acero activo 25 Kg/ m2

VALORACIÓN ECONÓMICA PUENTE LOSA

MATERIAL MEDICION PRECIO UNITARIO PRECIO TOTAL

HORMIGÓN HA-35 1.715 m3 120 € / m

3 205.800 €

ACERO B 500 S 188.650 Kg 0,66 €/Kg 124.509 €

ACERO ESTRUCTURAL S-355 - - -

CIMBRA 14.168 m3 6 €/m

3 85.008 €

VALORACIÓN TABLERO 415.317 €

(205,19 €/m2)

ALZADOS: 50% del coste del tablero 253.198 €

(125,09 €/m2)

CIMENTACIONES: 50% del coste del tablero 207.659 €

(102,592 €/m2)

ACABADOS: 5% del coste de tablero, cimentaciones y alzados 20.766 €

(10,26 €/m2)

TOTAL 896.940 €

(442,3 €/m2)

Nota.- El precio del hormigón incluye todo el proceso: colocación, vibración, encofrados etc...

- 51 -

1.1.6.3.2.- PUENTE MIXTO

� TABLERO:

La solución de puente mixto de canto constante está formada por un cajón metálico con

una losa superior de hormigón , unidos por medio de conectadores para trabajar en conjunto.

Al igual que hacíamos en el puente losa, vamos a plantear tres vanos , el central de 42 m

y dos vanos laterales de 25 m, para conseguir un mejor reparto de los momentos a lo largo del

puente ya que en puentes continuos los vanos laterales deben estar entre el 60 y 80% del vano

central para repartir esfuerzos homogéneamente a lo largo del puente. La relación resultante

entre el vano central y los laterales en este caso es de 60%, con lo que se consigue aumentar

el momento positivo en centro de vano.

El canto del puente será constante con relación c/L de 1/30, que nos lleva a cantos de

1,4 m en el cajón metálico, más la losa de compresión que tendrá un espesor de 0,3 m, lo que

nos lleva a cantos totales en torno a 1,7 m.

En lo que se refiere a la sección transversal vamos a disponer doble tablero de 11 m de


voladizos laterales de 2,5 m. Los voladizos son de canto variable, desde los 20 cm del borde

hasta los 30 cm de unión con la losa. El cajón metálico estará formado por chapas de acero de

30 mm de espesor.

Se ha optado por el doble tablero para evitar los problemas de distorsión transversal

debidos a un gran ancho y un pequeño espesor. Esto hace un ancho total de 22 m, que se

reparten de la siguiente forma: dos carriles para cada sentido de 3,5 m cada uno, arcenes

exteriores de 1 m e interiores de 0,5 m, mediana central de 1 m y aceras de 2m.

Los apoyos serán dobles para cada cajón, con el fin de conseguir una mayor resistencia

a la torsión. Para ello la pila se desdobla en cabeza y se separa el ancho del cajón en su base,


zunchado.

� PILAS:

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Por motivos funcionales para propiciar un buen apoyo, al igual que en la solución losa, las

pilas que vamos a dimensionar serán elípticas , con el diámetro mayor perpendicular a la

dirección del tablero, ya que es la dirección más desfavorable de cara a la estabilidad del

puente, ensanchando la pila en cabeza, para abarcar todo el ancho de la base del tablero, no

siendo necesario que el diámetro menor sea tan ancho.

Las dimensiones de la pila en la base serán menores que en el puente losa, puesto que el

peso propio de la solución mixta es menor, al tratarse de un puente más ligero, con valores de

1,5 m el diámetro mayor y 1 m el menor, de tal forma que en cabeza el diámetro mayor se

ensanche hasta 3,5 m, y la altura de pila será 8 m.

La sección mínima será: S = Π*a*b, siendo a el semidiámetro mayor y b el menor. S = 1,18

m2.

� CIMENTACIONES:

La cimentación de las pilas será profunda, formada por 4 pilotes fabricados in situ,

separados 5 m en dirección transversal al tablero y 4 m en dirección longitudinal.

La longitud mínima de los pilotes será la necesaria para alcanzar el sustrato resistente de

arcillas terciarias, definido en el perfil geotécnico, y tendrán una longitud aproximada de L=15

m.

La hipótesis de MATERIALES empleados en el puente mixto :

CARACTERÍSTICAS DE MATERIALES

Hormigón de limpieza HM-30

Hormigón en losa de transición HA-25/B/20/IIa

Hormigón en zapatas HA-25/B/20/IIa

Hormigón en pilotes HA-30/B/20/IIa

Hormigón en alzados de estribos HA-25/B/20/IIa

Hormigón en alzados de pilas HA-30/B/20/IIb

- 53 -


Hormigón en arco HA-40/B/20/IIb

Hormigón en tablero HP-35/B/20/IIb

Acero pasivo B 500 S

Acero activo Y 1860 S7

Acero estructural S-355

- 54 -

FICHA RESUMEN

GENERALES TIPOLOGÍA: Puente mixto con doble tablero y canto constante Nº DE VANOS: 3 vanos con luces de 42 m el central y 25 m los laterales LONGITUD: 92 m ESVIAJE: Puente de planta recta TABLERO ANCHURA: La sección transversal está formada por dos tableros centrales de 6 m de ancho con voladizos

laterales de 2,5 m, que suman un total de 22 m. CANTO: Constante: de 1,4 m en el cajón y una losa de 30 cm, que suma un total de 1,7 m MATERIALES: Hormigón in situ HA-35 Acero estructural S-355 Acero pasivo B 500 S ESTRIBOS DIMENSIONES: Estribo cerrado, el muro tiene 22 m de largo y 6 m de alto. MATERIALES: Hormigón in situ HA-25 y Acero pasivo B 500 S PILAS DIMENSIONES: Pilas elípticas con diámetro mayor de 1,5 m y menor de 1 m, que se ensancha en cabeza

hasta 3,5m. La altura de las pilas es de 8 m.

MATERIALES: Hormigón in situ HA-30 y Acero pasivo B 500 S CIMENTACIÓN EN ESTRIBOS: 2 filas de dos pilotes cada una, de 1 m de diámetro y 18 m de profundidad, separados 6 m

longitudinalmente y 4 transversalmente. EN PILAS: 4 pilotes de 1 m de diámetro y 15 m de profundidad, separados 5 m transversalmente y 4 m

longitudinalmente MATERIALES: Hormigón en pilotes HA-30 Hormigón HA-25 Acero pasivo B 500 S VARIOS APARATOS DE APOYO: Dos neoprenos zunchados en cada estribo y en pilas, para cada núcleo PROCESO CONSTRUCTIVO 1º Construcción de zapatas, estribos y pilas 2º Construcción del tablero mediante el uso de cimbra; soldadura de rigidizadores; hormigonado de losa de

compresión; terminación de detalles. ALZADO

SECCIÓN

- 55 -




� Área de losa de hormigón = 3,3 m2 (cada tablero)

� Volumen hormigón = 607,2 m3

� Área de acero estructural = 0,3972 m2 (cada tablero)

� Volumen acero = 73,08 m3

� Densidad acero = 7,85 Tn/m3



VALORACIÓN ECONÓMICA PUENTE MIXTO


HORMIGÓN HA-35 607,2 m3 120 € / m3 72.864 €

ACERO B 500 S 66.792 Kg 0,66 €/Kg 44.083 €

ACERO Y-1860 S7 - - -

ACERO ESTRUCTURAL

S-355 573.678 Kg 1,2 €/Kg 688.413 €

CIMBRA 14.168 m3 6 €/m3 85.008 €


(439,9 €/m2)

ALZADOS 253.198 €

(125,09 €/m2)

CIMENTACIONES 253.198 €

(125,09 €/m2)


(34,5 €/m2)

TOTAL 1.466.602 €

(724,6 €/m2)

- 56 -

1.1.6.3.3.- PUENTE ARCO

� TABLERO

La solución que se plantea es un único arco metálico en el centro, que sostiene una

calzada a cada lado y con una longitud de vano de 92 m. El arco tendrá una relación f/L de 1/5,

aproximadamente, lo que nos lleva a una altura de arco de unos 18 m. El tablero inferior de

hormigón estará sujeto a través de péndolas unidas al arco, siendo conveniente que la

distancia entre ellas no supere los 10 m. La relación c/L es de 1/45 aproximadamente, por lo

que el canto máximo será de 2 m.

La sección tipo estará formada por una sección cajón con alma central y con costillas

metálicas laterales para ayudar a soportar las flexiones transversales. El núcleo central tendrá

un ancho de 10 m en la parte superior y 8 m en la parte inferior, con alma central de 1,5 m para

soportar las tensiones producidas por el anclaje de las péndolas en el centro del tablero, y unos

voladizos laterales de 6 m, aproximadamente, con espesor variable de 25 cm en el extremo a

40 cm en la unión con el núcleo. Las alas superior e inferior y las almas laterales del cajón

tendrán un espesor de 50 cm.

La tipología de arco superior elimina los problemas de cargas oblicuas en la cimentación

ya que los esfuerzos horizontales que producen las cargas transmitidas desde el arco son

recogidas por el tablero, que tendrá que estar diseñado para aguantar fuertes tracciones.

La sección transversal tiene un ancho total de 22,5 m, que se reparten de la siguiente

forma: dos carriles para cada sentido de 3,5 m cada uno, arcenes exteriores de 1 m e interiores

de 0,5 m, mediana central de 2,5 m y aceras de 1,5 m.

� PÉNDOLAS

Las péndolas estarán formadas por una doble línea de cables pretensados, que parten del

arco y están unidas al tablero en los extremos de la mediana central, con una separación de

2,5 m. Por lo tanto se plantea colocar un total de 18 péndolas, dispuestas en dos líneas de 9

cada una, repartidas a lo largo del tablero, guardando simetría respecto al eje central, tanto de

la sección transversal como del perfil longitudinal, e inclinadas para dar un mejor impacto

estético y separadas 9 m entre si aproximadamente. La sección transversal será un área

equivalente a una sección de 10 cm de diámetro

- 57 -

� ARCO

El arco estará formado por una chapa de acero estructural S-355 en el borde de 30 mm de

espesor, relleno de hormigón HA-40, con sección formada por un rectángulo interior de 2 m de

longitud más dos semicírculos en los extremos de 1 m de diámetro.

� ESTRIBOS


de altura, estando cimentados mediante pilotes fabricados in situ, cuyos diámetros, longitud y

separación ya se han calculado anteriormente, siendo el diámetro de 1,5 m, la separación entre

pilotes 4 m y la longitud 18 m aproximadamente. Haremos trabajar a los pilotes a una tensión

de 50 Kg/cm2.

La construcción se realizará mediante el uso de una cimbra tanto para el arco como para

el tablero, por lo que no es necesario considerar combinaciones de acciones en la

construcción.

- 58 -

La hipótesis de MATERIALES empleados :


Hormigón de limpieza HM-30

Hormigón en losa de transición HA-25/B/20/IIa

Hormigón en zapatas HA-25/B/20/IIa

Hormigón en pilotes HA-30/B/20/IIa

Hormigón en alzados de estribos HA-25/B/20/IIa

Hormigón en alzados de pilas HA-30/B/20/IIb

Hormigón en arco HA-40/B/20/IIb

Hormigón en tablero HP-35/B/20/IIb


Acero activo Y 1860 S7

Acero estructural S-355

- 59 -

FICHA RESUMEN

GENERALES TIPOLOGÍA: Puente arco metálico de tablero inferior de hormigón Nº DE VANOS: 1 (arco) LONGITUD: 92 m ESVIAJE: Puente de planta recta

TABLERO ANCHURA: 22 m, con un núcleo central de 10 m de ancho y voladizos laterales de 6 m. CANTO: Sección de 2 m de canto máximo en el núcleo y voladizos de canto variable entre 0,3 y

0,5 m MATERIALES: Hormigón in situ HA-35 (Tablero) Acero de pretensar Y 1860 S7 Acero pasivo B 500 S

ARCO DIMENSIONES: 1 arco metálico relleno de hormigón, de 92 m de luz y 18 m de flecha.

Sección formada por rectangulo central de 2 x 1 m con dos semicírculos laterales de 1 m de diámetro. El espesor de la chapa es de 30 mm.

MATERIALES: Acero estructural S-355, y hormigón HA-40

ESTRIBOS DIMENSIONES: Estribo cerrado, el muro tiene 22 m de largo y 6 m de alto MATERIALES: Hormigón in situ HA-25 y Acero pasivo B 500 S

CIMENTACIÓN EN ESTRIBOS: Doble línea de 6 pilotes de 1,5 m de diámetro y 18 m de longitud, separados 4

m y empotrados en un encepado de 25 m de longitud. MATERIALES: Hormigón de limpieza HM-20 (10 cm de espesor) Hormigón HA-25 en encepado Hormigón HA-30 en pilotes Acero pasivo B 500 S

VARIOS APARATOS DE APOYO: Apoyos dobles en estribos de neopreno-teflón. PÉNDOLAS: Doble línea de péndolas, que suman un total de 18, con secciones cilíndricas de

10 cm de diámetro de acero pretensado Y 1860 S7, separadas 9 m. PROCESO CONSTRUCTIVO 1º Construcción de cimentaciones y estribos 2º Construcción y montaje del arco sobre puntales metálicos provisionales, soldadura de

péndolas y hormigonado del tablero, usando cimbra; tesado de los cables; terminación de detalles.

ALZADO

SECCIÓN

- 60 -




� Sección transversal de hormigón = 19 m2

� Volumen hormigón = 1.748 m3

� Volumen acero péndolas = 1,41 m3

� Volumen acero costillas = 12,3 m3

� Área hormigón arco = 2,78 m2

� Área acero arco = 0,215 m2

� Longitud arco = 101 m

� Área tablero = 2070 m2



En este caso el tablero no lleva pilas, pero los estribos tienen que absorber toda la carga,

por lo que vamos a considerar la misma proporción de valores en alzados que en el puente

losa.

Las cimentaciones son mayores, pero en este caso solo se cimentará en estribos,

ahorrándonos las cimentaciones de pilas, por lo que también aquí tomaremos valores que

guarden la misma proporción que en el puente losa.

- 61 -

VALORACIÓN ECONÓMICA PUENTE ARCO


HORMIGÓN HA-35 1.748 m3 120 € / m3 209.760 €

HORMIGÓN HA-40 280,8 130 € / m3 36.504 €

ACERO B 500 S 192.280 Kg 0,66 €/Kg 126.905 €

ACERO Y-1860 S7

(Pretensado + péndolas) 62.818 Kg 1,8 €/Kg 113.073 €

ACERO ESTRUCTURAL

S-355 (costillas + arco) 267.018 Kg 1,2 €/Kg 320.421 €

CIMBRA 14.168 m3 6 €/m3 85.008 €


(430,75 €/m2)


(215,4 €/m2)


(215,4 €/m2)


(43.07 €/m2)

TOTAL 1.872.509 €

( 904,6 €/m2)


El acero para pretensar incluye anclajes, vainas, colocación, tesado e inyección

- 62 -

1.1.6.4.- ESTUDIO COMPARATIVO DE SOLUCIONES

El objetivo final es comparar las tres posibles soluciones desarrolladas anteriormente para

elegir la más adecuada.

Es necesario el desarrollo de la comparación con arreglo a una metodología común

para todas las soluciones. El proceso consistirá en primer lugar en fijar los objetivos por medio

de los conceptos, fijar posteriormente los criterios por medio de los subconceptos y por último

establecer los indicadores para medirlos, que en este caso serán los parámetros.

1.1.6.4.1.- METODOLOGÍA DE COMPARACIÓN

La metodología a seguir en este estudio comparativo de soluciones es la siguiente:

1. Escoger varios grupos de conceptos.

2. Escoger subconceptos diferenciadores y resaltar subconceptos específicos del

proyecto. Sólo se utilizarán para la comparación aquellos que permitan diferenciar

unas soluciones de otras. No se valorará, pues, lo bien o mal que responde

cada solución a un determinado concepto, sino lo me jor o peor que lo hace

respecto de las otras dos.

3. Determinar los parámetros que permitan otorgar un peso concreto a cada

subconcepto, y otorgar un peso razonado a cada subconcepto.

4. Determinar el valor de cada subconcepto bien sea globalmente o mediante la

suma de puntos por zonas. La metodología de valoración se encuentra

perfectamente explicada en el Anejo de Estudio Comparativo de Soluciones.

5. Transformar la calificación total de cada subconcepto a una puntuación sencilla

(entre uno y diez puntos) mediante una ecuación elemental.

- 63 -

1.1.6.4.2.- CONCEPTOS Y SUBCONCEPTOS

DIFERENCIADORES

A) TOPOGRAFÍA Y GEOGRAFÍA

• Facilidad de acceso al tajo: Las alternativas de puente mixto y puente arco requieren

el transporte a la obra de elementos metálicos de gran tamaño como piezas del arco o

del cajón metálico, montantes etc. con el objeto de reducir al máximo los puntos de

soldadura en el puente (puntos débiles en la fatiga). Esto supone que sean soluciones

más desfavorables de cara al transporte hasta el tajo de los distintos elementos que la

solución de puente losa, que no supone ningún problema porque se construye

íntegramente in situ.

• Grado de ocupación del terreno: Las alternativas que suponen una mayor ocupación

del terreno son las que tienen pilas en la ribera del río. Por lo tanto las soluciones de

puente losa y mixto estarán peor valoradas que el puente arco, que tiene un único

vano.

B) GEOLOGÍA Y GEOTECNIA:

• Cimentación y estribos: Todas las soluciones estarán cimentadas mediante pilotes

fabricados in situ, con una longitud necesaria para empotrar el pilote en el estrato

arcilloso terciario, por lo que las diferencias entre las distintas soluciones son,

principalmente, el número de apoyos en el terreno.

El puente arco necesita grandes cimentaciones en los terraplenes de los estribos

(mala opción), pues únicamente se apoya en estos dos puntos, mientras que las

alternativas losa y mixto transmiten menores cargas a los estribos, repartiendo éstas

entre pilas y estribos, que permiten cimentaciones en estribos de menor magnitud. No

obstante las cargas transmitidas por la solución de puente mixto serán menores que las

transmitidas por las solución de puente losa, ya que el primero tiene un menor peso

propio, por lo que la estabilidad de los taludes de los terraplenes será mejor.

- 64 -

• Introducción de cargas horizontales: Las cargas horizontales transmitidas en todas

las soluciones son las provocadas por el tráfico y por el viento. La solución arco las

transmite directamente a los estribos, mientras que en las soluciones losa y mixto esta

carga horizontal se reparte entre estribos y pilas, por lo que tiene menos incidencia en

los elementos de apoyo.

C) PROCESO CONSTRUCTIVO:

• Dificultad de construcción: La mayor dificultad técnica se presenta en la solución de

puente arco, en la que habrá que montar el arco por medio de grúas y cimbras, soldar

todos los elementos metálicos y después hormigonar sobre un encofrado en el que hay

que hacer los aligeramientos. La solución losa solo presenta las dificultades de

hormigonar sobre un encofrado, que siempre es lo más cómodo, mientras que en la

solución de puente mixto se presentan los inconvenientes de soldar los elementos

metálicos, por lo que esta alternativa será más difícil de construir que el puente losa.

D) CLIMATOLOGÍA:

• Lluvia: La lluvia y otros agentes atmosféricos pueden generar problemas en las

alternativas metálicas de puente arco y mixto, por el riesgo existente de corrosión, por

lo tanto siempre estarán sometidas a un mayor proceso de conservación.

• Viento: El viento supone una carga a tener en cuenta en la alternativa de puente arco,

por el obstáculo que ofrece debido a su mayor canto y a la presencia del arco y las

péndolas, que tienen una gran altura (solución desfavorable). La alternativa de puente

losa es la más favorable por su esbeltez. La solución de puente mixto tiene un canto

intermedio entre las dos anteriores, lo que supone una solución medianamente

favorable.

E) MEDIOAMBIENTE:

Este apartado se ha estudiado de forma independiente en el anejo de Estudio

Medioambiental de Soluciones, y por lo tanto reflejaremos, en el cuadro comparativo, los

resultados obtenidos en el apartado conclusiones.

- 65 -

Para la realización de este estudio se ha tenido en cuenta tanto la fase de explotación

como la de construcción.

Los subconceptos que se han estudiado son: ruido, calidad del aire, calidad del suelo,

hidrogeología y geotecnia, fauna y flora, en fase de construcción , y fauna, flora e incendio, en

fase de explotación .

F) FUNCIONALIDAD:

• Adaptación a la función del puente: La alternativa que mejor se adapta a la función

del puente es la losa pues es la más sencilla y económica. La solución de puente mixto

también se adapta bien, mientras que el arco es una solución que suele emplearse con

luces bastante mayores.

• Impacto en el usuario: Las soluciónes mixta y losa apenas llaman la atención del

usuario por su canto constante y poca estética; sin embargo, la alternativa arco sí llama

la atención, pues los arcos siempre han sido muy apreciados por la mayoría de la

gente.

• Plazo de ejecución: De las tres alternativas la de menor plazo es el puente losa, por

su escasez de unidades, mientras que el puente arco es el que más tiempo necesita

por su dificultad técnica así como su gran número de unidades independientes.

• Flexibilidad: Este subconcepto es una parte importante de la funcionalidad del puente,

puesto que hay que prever posibles ampliaciones del puente. Tanto la solución losa

como el puente mixto se adaptan bien a futuras ampliaciones, además, debido ar su

canto constante, será mejor, ya que la ampliación sería más sencilla y produciría un

menor impacto. La solución arco no se adapta a una posible ampliación por ser un

puente singular.

G) FACTORES SOCIOLÓGICOS

• Elemento emblemático: De las tres alternativas estudiadas, el arco puede convertirse

en un elemento emblemático de la ciudad. Las alternativas losa y mixto no constituirán

un elemento emblemático en ningún caso.

- 66 -

• Potenciación de la zona: Este subconcepto está relacionado con el anterior, ya que

un puente emblemático podría configurar un mejor entorno, por lo tanto la alternativa

arco sería la única que podría estar valorada.

H) ECONÓMICOS

• Coste de explotación: La posibilidad de corrosión de los puentes metálicos, solución

mixta y arco, supone que deba vigilarse periódicamente su estado, así como el de los

cordones de soldadura, debiendo extender una capa de protección de pintura cada

pocos años. También las juntas deben revisarse periódicamente en todas las

soluciones, pero resulta menos costoso que la protección contra la corrosión. Por lo

tanto la solución arco será la más cara y la losa la más barata.

• Coste de construcción: El coste de construcción lo hemos calculado en la valoración

económica realizada anteriormente, siendo la solución arco la más cara y la losa la

más barata.

I) ESTÉTICA

Este factor será de gran importancia en nuestro caso, ya que el puente es urbano. La

alternativa arco es, con diferencia, la solución más estética por sus elementos estructurales en

arco, que le dan una gran esbeltez, ya que es la única solución que utiliza un solo vano. La

solución losa también es bastante estética y por último está la solución de puente mixto, que

aunque estructuralmente es más compleja que la losa es la más perjudicada estéticamente.

Hay que añadir el posible acondicionamiento de la zona bajo el puente donde se prevé ubicar

un carril bici y zonas verdes para el ocio de los habitantes de la zona.

- 67 -

1.1.6.4.3.- RESULTADO DE LA COMPARACIÓN

CONCEPTO SUBCONCEPTO PESO

PUENTE LOSA PUENTE

MIXTO

PUENTE

ARCO

VAL P x

VAL VAL

P x

VAL VAL

P x

VAL

Topografía y

geografía

Facilidad de acceso

al tajo 1 10 10 3,3 3,3 3,3 3,3

Grado de ocupación

del terreno 1 10 10 8,9 8,9 1,26 1,26

Geología y

geotecnia

Cimentación en

estribos 3 5,81 17,43 10 30 5 15

Cimentación en

pilas 3 5 15 7,78 23,34 10 30

Introducción cargas

horizontales 2 10 20 10 20 5 10

Proceso

constructivo

Dificultad de

construcción 2 10 20 0 0 0 0

Climatología

Lluvia 2 10 20 0 0 0 0

Hielo 1 3,68 3,68 10 10 3,29 3,29

Viento 1 10 10 8,92 8,92 5,68 5,68

Medioambiente 3 10 30 2,6 7,8 0 0

Funcionalidad

Adaptación a la

función del puente 1 10 10 5,56 5,56 0 0

Impacto en el

usuario 1 2,22 2,22 0 0 10 10

Plazo de ejecución 2 10 20 8,75 17,5 5 10

Flexibilidad 3 6,25 18,75 10 30 0 0

- 68 -

Factores

sociológicos

Elemento

emblemático 2 2 4 0 0 10 20

Potenciación de la

zona 1 2 2 0 0 10 10

Economía

Coste de

explotación 3 10 30 0 0 0 0

Coste de

construcción 3 10 30 7,37 22,11 5 15

Estética Estética 3 6,67 20,01 0 0 10 30

SUMA TOTAL

293,09

187,43

163,53

1.1.6.4.4.- SOLUCIÓN A DESARROLLAR

La solución mejor valorada en el cuadro comparativo de soluciones del apartado anterior

ha sido la Alternativa 1 , es decir, el puente losa aligerada de canto constante con doble

tablero. Esta solución es la más valorada desde el punto de vista económico, funcional,

medioambiental, climatológico y geográfico así como en el proceso constructivo. Será, por

tanto, la alternativa a desarrollar en la segunda fase del proyecto, a pesar de no ser la opción

más valorada desde el punto de vista estético, que se ha planteado desde un principio como

uno de los factores más importantes a tener en cuenta, por tratarse de un puente urbano.

La solución arco, aún siendo la más valorada estéticamente, resulta perjudicada desde el

punto de vista constructivo, económico, medioambiental, funcional y climatológico, por lo que

resulta, en conjunto, la peor valorada. Sería una buena opción debido a la importancia estética

del proyecto pero la penalización en otros campos muy importantes hace que la alternativa de

losa de canto constante salga beneficiada.

La solución de puente mixto no aporta ninguna ventaja desde puntos de vista tan

importantes como el económico, sobre todo en la conservación durante la explotación, y el

estético, por lo que pese a ser una buena solución constructiva no ha sido elegida.

- 69 -

1.1.7.- SOLUCIÓN ELEGIDA

Una vez finalizado el Estudio de Soluciones (recogido ampliamente en el Anejo de Estudio

de Soluciones) se ha decidido realizar un PUENTE DE LOSA ALIGERADA DE CANTO

CONSTANTE. A continuación se hará un breve resumen de los cálculos realizados en la

estructura, que están detallados en el apartado de Cálculo:

1.1.7.1.- ACCIONES DE CÁLCULO

1.1.7.1.1.-CARGAS PERMANENTES (G): Peso propio y ca rgas

muertas

Considerando los siguientes pesos específicos relativos al del agua (9,8 kN/m3):

Hormigón armado 2,50 T/m3

Hormigón en masa 2,40 T/m3

Pavimento de

mezcla bituminosa 2,30 T/m3

Acero 7,85 T/m3

Se tomarán los siguientes valores de pesos unitarios para los cálculos (el valor tras la

flecha corresponde a la carga equivalente por metro lineal empleada en el modelo):

� Peso Propio del Hormigón: ppc = 25 kN/m3.→ ppc = 25xÁrea sección transversal =

25x12,74 = 318,5 KN/m

� Peso Propio de las aceras y mediana: ppa = 24 kN/m3. → ppa = 24x(2+0,5)x0,2 = 12

kN/m.

- 70 -

� Peso Propio de pavimento: ppp = 23 kN/m3. → ppp = 23x(3,5+3,5+1+0,5)x0,105 =

20,53 kN/m.

� Peso Propio de barrera metálica: vamos a tener en cuenta el peso de la barrera de

protección para peatones y los pretiles que protegen del tráfico, además de las farolas

y mobiliario urbano, como papeleras, etc.. → ppb = 15 kN/m.

Se adjuntan imágenes de cómo quedaría la viga continua con dichas cargas:

• Peso propio:

• Carga muerta:

1.1.7.1.2.- ACCIONES VARIABLES (Q) � Sobrecarga uniforme

Se considera una sobrecarga uniforme de 0.4 t/m2 extendida en toda la plataforma del

puente o en parte de ella, según sea más desfavorable para el elemento en estudio. Los

valores totales de sobrecarga uniforme considerados para el tablero son por tanto:

qS.c.u. = 0.4 t/m² x 11 m = 4.4 t/m = 44 KN/m

- 71 -

� Carga de carro

Según la Instrucción se considerará un vehículo pesado de 60 t, cuyo eje longitudinal se

considerará paralelo al de la calzada, formado por seis cargas puntuales de 10 t cada una.

qs.c.p. = 60 t

La separación entre cargas en sentido longitudinal será de 1.50m, y en sentido transversal

de 2.00m. La superficie de apoyo sobre la que actuará cada carga será de 0.20m,

paralelamente al eje del vehículo, por 0.60m de ancho.

Quedaría de la siguiente manera para realizar los cálculos:

1.1.7.1.3.- ACCIONES CLIMÁTICAS VIENTO

. El empuje total del viento se obtendrá del producto de la presión ejercida por éste por la

superficie neta, según la siguiente fórmula:

F = CD A (1/2 ρ Vc2)

• En el tablero:

Fv= CD A (1/2 ρ Vc2) = 1,675*2*(0,5*1,25*36,482) = 2,786 KN/m2.

• En las pilas:

Fw.t = CD × A × ρw = 1.7 × (2 m2/ml) × 831,7 N/m2 = 2,8 KN/ml

- 72 -

RESUMEN DE ACCIONES SOBRE LA SOLUCIÓN LOSA

Acción Valor característico γγγγmayoración

Peso propio 318,5 kN/m 1,35

Carga

Muerta

Acera y mediana 12 kN/m 1,35

Pavimento 20,53 kN/m

Sobrecarga

Uniforme 44 kN/m

1,5

Carro 600 kN

Viento Tablero 2,786 kN/m 1,5

Pilas 2,8 kN/m2 1,5

- 73 -

1.1.7.2.- COMBINACIÓN DE ACCIONES

Para cada una de las situaciones estudiadas se establecerán las posibles combinaciones

de acciones. Una combinación de acciones consiste en un conjunto de acciones compatibles

que se considerarán actuando simultáneamente para una comprobación determinada.

Cada combinación, en general, estará formada por las acciones permanentes, una acción

variable determinante y una o varias acciones variables concomitantes.

1.1.7.2.1.- ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS (ELU)

Las combinaciones de las distintas acciones consideradas se realizarán, únicamente, de

acuerdo con el criterio de situaciones permanentes o transitorias:

��γγγγG,i · Gk,i + ��γγγγG*,j · G*k,j + γγγγQ,1 · Qk,1 + � γγγγQ,i · ψψψψ o,i · Qk,i

donde:

Gk,i = valor representativo de cada acción permanente.

G*k,j = valor representativo de cada acción permanente de valor no constante.

Qk,1 = valor característico de la acción variable dominante.

ψo,i · Qk,i = valor representativo de combinación de las acciones variables concomitantes.

- 74 -

A demás, también usaremos los coeficientes de mayoración que se recogen en la siguiente tabla:

Coeficientes de mayoración g

Tipo de

acción

Estado Límite Último (ELU) Estado Límite de Servicio

(ELS)

Situación Persistente o

Transitoria Situación Accidental Todo tipo de situaciones

Efecto

favorable

Efecto

desfavorable

Efecto

favorable

Efecto

desfavorable

Efecto

favorable

Efecto

desfavorable

Permanente gG = 1,00 gG = 1,35 gG = 1,00 gG = 1,00 gG = 1,00 gG = 1,00

Permanente

de valor no

constante

gG* = 1,00 gG* = 1,35 gG* = 1,00 gG* = 1,00 gG* = 1,00 gG* = 1,00

Variable gQ = 0,00 gQ = 1,50 gQ = 0,00 gQ = 1,00 gQ = 0,00 gQ = 1,00

Accidental --- --- gA = 1,00 gA = 1,00 --- ---

Usando las distintas cargas obtenidas anteriormente, junto con sus respectivos coeficientes de mayoración, obtenemos las distintas cargas que actuarán sobre el puente:

q= 1,35 x (pp + cm) + 1,5 x sc = 1,35 x (318,5 +47, 53) + 1,5 * 44 = 560 KN/m

Q = 600 * 1,5 = 900 KN

- 75 -

1.1.7.3.- CÁLCULO DE ESFUERZOS MÁXIMOS

1.1.7.3.1.- SECCIÓN LOSA EN CENTRO DE VANO

El esquema de distribución de cargas (ya mayoradas) más desfavorable para el

máximo momento en centro de vano es el siguiente:

27 m 38 m 27 m

La sección y características mecánicas de la misma en el centro de vano son:

Área: 12,74 m2

Xg =5.5 m (referido a esquina superior izquierda del tablero)

Yginf = 1,19 m (referido a borde inferior del tablero)

Ygsup = 0.81 m (referido a borde superior del tablero)

Ixg = 4,7985 m4

494 KN

900 KN

66 KN/m

- 76 -

Iyg= 53,8769 m4

Hormigón= HP 35/B/20 IIb Control ejecución intenso γγγγ = 1.5

Finalmente, utilizando estos datos y el programa informático STR obtenemos los

diagramas de esfuerzos flectores y cortantes para el caso más desfavorable:

Ley de momentos flectores para la combinación ELU

- 77 -

Ley de cortantes para la combinación ELU

Deformada para la combinación ELU

- 78 -

1.1.7.3.2.-PILAS

La hipótesis más desfavorable para el dimensionamiento de las pilas será con la carga

variable extendida a lo largo de los dos primeros vanos y la carga puntual sobre la pila a

dimensionar. El esquema es:

La sección y características mecánicas de la misma en el apoyo es:

- 79 -

Área: 12,74 m2




Ixg = 4,7985 m4

Iyg= 53,8769 m4


Por lo tanto, con esta distribución de cargas obtendremos el máximo momento negativo, el

cual se dará en los apoyos:


- 80 -



- 81 -

1.1.7.4.- DIMENSIONAMIENTO DE ARMADURAS A FLEXIÓN

POSITIVA Y NEGATIVA

Para el cálculo del tablero se ha desarrollado un modelo de viga continua empleando el

programa informático STR Estructuras, facilitado por el tutor del presente Proyecto Final de

Carrera.

Analizando el Estado Límite Último se ha dimensionado la armadura pasiva del tablero

cuya disposición se detalla en el apartado de planos. Las cuantías resultantes son:

1.1.7.4.1.-Flexión positiva:



1.1.7.4.1.-Flexión negativa:



- 82 -

1.1.8.- PROCESO CONSTRUCTIVO

El proceso constructivo indicado será el cimbrado convencional , es el más frecuente en

las obras de paso construidas "in situ". El sistema consiste, en esencia, en sostener los

encofrados sobre los que se va a hormigonar el tablero, mediante una estructura metálica

tradicional constituida por vigas y puntales.

No se ha realizado un anejo específico de proceso constructivo debido a la sencillez de

éste, recogiendo una pequeña descripción a continuación.

El objeto de este apartado es dar una idea del proceso de construcción del puente. El

constructor, en función de sus disponibilidades de maquinaria y equipo humano, podrá emplear

otros procesos constructivos que le sean más rentables económicamente.

El proceso constructivo que se describe a continuación, ha sido elaborado pensando en el

diseño del puente.

FASE-1:

− Limpieza del terreno: consistirá en la retirada del nivel de tierra vegetal y la tala de

árboles situados a la orilla del río Bernesga. La tierra vegetal se dispondrá en acopio

junto a la obra para utilización como abono de los terrenos de cultivo

adyacentes.

FASE-2:

− Excavación de la cimentación: se excavará la cimentación con retroexcavadora, la

excavación de la cimentación de la pila se realizará bastante cerca del río por lo que

será necesario prever medios de entubación.

- 83 -

− Excavación, por medios mecánicos, de los pilotes. Debido a las características del

terreno se ejecutará la excavación con entibación recuperable.

− Armado y hormigonado de los pilotes y sus correspondientes encepados. Se

realizará según planos.

FASE-3:

− Armado y hormigonado de la pila: se realizará según planos.

− Armado y hormigonado de los estribos. Asimismo se realizará según planos.

− Una vez construidos los estribos se rellena la zona de terraplenes de acceso.

FASE-4:

− Montaje de cimbra para disponer el encofrado de ambos tableros. Ésta se apoyará

directamente sobre el suelo y se arriostrará para impedir movimientos. Se estudiará

su flexibilidad para que su deformabilidad no sea excesiva. Deberá estar

convenientemente homologada.

− Montaje del encofrado de ambos tableros.

FASE-5:

− Armado y hormigonado del tablero. Se realizará según planos. El hormigonado se

realizará mediante una autobomba de hormigón cuando sea posible, y mediante

una grúa móvil el resto de los casos. Se dejarán las vainas de los cables de

pretensado dispuestas para colocarlo posteriormente.

FASE-7:

− Retirada de la cimbra.

− Acabados del puente: se incluye aquí la pavimentación del tablero, la colocación de

aceras, sistemas de drenaje, impostas, farolas y barandillas.

− Limpieza de la zona de obra: recogiendo los posibles escombros y llevándolos a

vertedero.

− Ejecución de las medidas correctoras.

− Prueba de carga.

− Apertura completa al tráfico rodado y peatonal del puente terminado.

- 84 -

1.1.9.- PRESUPUESTOS

A continuación se añade un resumen con el total del presupuesto para el “Puente en León

sobre el río Bernesga. Conexión del nuevo polígono residencial de Eras de Renueva con la

circunvalación LE-20” desglosado por capítulos:

RESUMEN DEL PRESUPUESTO POR CAPÍTULOS

CAPÍTULO

PRESUPUESTO

Presupuesto Capítulo 1. Cimientos 428.019,52 €

Presupuesto Capítulo 2. Alzados 93.360,84 €

Presupuesto Capítulo 2. Tablero 251.008,8564 €

Presupuesto Capítulo 4. Varios y Acabados 131.904,45 €

TOTAL 904.293,67 €

Suma de precios de los distintos capítulos del “Puente en León sobre el río Bernesga. Conexión del

nuevo polígono residencial de Eras de Renueva con la circunvalación LE-20”

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1.1.9.1.- PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN MATERIAL (PEM)

PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN MATERIAL

CONCEPTO

PRESUPUESTO

Presupuesto por capítulos 904.293,67 €

Control de calidad 34251,45 €

Seguridad y salud 34.774,35 €

TOTAL 973.319,47 €

Presupuesto de Ejecución Material del “Puente en León sobre el río Bernesga. Conexión del nuevo

polígono residencial de Eras de Renueva con la circunvalación LE-20”

- 86 -

1.1.9.2.- PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN POR CONTRATA

(PEC)

PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN POR CONTRATA

CONCEPTO

PRESUPUESTO

Presupuesto de Ejecución Material 973.319,47 €

Beneficio Industrial: 6% sobre PEM 58.399,17 €

Gastos Generales: 16% sobre PEM 155.731,11 €

P.E.C. antes de impuestos 1.187.449,75 €

IVA: 18% sobre PEC antes de impuestos 213.740,96 €

TOTAL 1.401.190,7 €

Presupuesto de Ejecución por Contrata del “Puente en León sobre el río Bernesga. Conexión del nuevo

polígono residencial de Eras de Renueva con la circunvalación LE-20”

- 87 -

1.1.9.3.- PRESUPUESTO PARA CONOCIMIENTO DE LA

ADMINISTRACIÓN


CONCEPTO

PRESUPUESTO





TOTAL 1.527.297,87 €



Madrid, 11 de Junio de 2012

El Ingeniero Autor del Proyecto

Fdo. Justo González Gallastegui

- 88 -

1.2.- CÁLCULO

- 89 -

- 90 -

ÍNDICE

1.2.- CÁLCULO

1.2.1.- INTRODUCCIÓN...................................................................................................81

1.2.2.- OBJETIVO………………………………………………………………………………….82

1.2.3.- DEFINICIÓN DE LA ESTRUCTURA…………………………………………………….83

1.2.3.1.- TPOLOGÍA DE PUENTE. ESTRUCTURA ………………………………………83

1.2.3.2.- SECCIÓN TRANSVERSAL…………………………………………………….....83

1.2.3.3.- PILAS……………………………………………………....................................84

1.2.3.4.- ESTRIBOS……………………………………………………............................84

1.2.4.- NORMATIVA Y DOCUMENTOS DE REFERENCIA………………………………….86

1.2.5.- ACCIONES DE CÁLCULO………………………………………………………………86

1.2.5.1.- ACCIONES DURANTE LA EXPLOTACIÓN……………………...………….…..86

1.2.5.1.1.- CARGAS PERMANENTES………………………………………………….…..87

1.2.5.1.2.- ACCIONES VARIABLES………………………………………………….……..89

1.2.5.1.2.1.- SOBRECARGAS DE USO …………………...………………….....89

1.2.5.1.2.2.- FUERZA CENTRIFUGA ……………………………………………..92

1.2.5.1.3.- ACCIONES CLIMÁTICAS………………………………………………………..93

1.2.5.1.3.1.- VIENTO……………………………………………...…………………93

1.2.5.1.3.2.- NIEVE…………………………………………………………………100

1.2.6.- COMBINACIÓN DE ACCIONES……………………………………………………….103

1.2.6.1.- ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS (ELU)………………………………………….…103

1.2.6.2.- COEFICIENTES DE CÁLCULO…………………………………………………104

1.2.7.- MATERIALES…………………………………………………………………………...106

1.2.7.1.- HORMIGÓN………………………………………………………………………..106

1.1.7.2.- ACERO PASIVO…………………………………………………………………..108

1.2.8.- CÁLCULO DEL TABLERO……………………………………………………………..108

1.2.8.1.- MODELO DE CÁLCULO…………………………………………………………108

1.2.8.1.1.- HIPÓTESIS DE CÁLCULO…………………………………………..109

1.2.8.1.2.- PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO DE ESFUERZOS…………….109

1.2.8.2.- DEFINICIÓN GEOMÉTRICA……………………………………………………111

1.2.8.3.- MODELIZACIÓN DEL TABLERO………………………………………………113

1.2.8.4.- METODOLOGÍA………………………………………………………………….113

1.2.8.5.- ACCIONES………………………………………………………………………...115

1.2.8.5.1.- PESO PROPIO…………………………………………………………115

1.2.8.5.2.- CARGA MUERTA……………………………………………………...116

1.2.8.5.3.- SOBRECARGA VARIABLE DE TRÁFICO………………………….117

1.2.8.6.- ESTADO LÍMITE ÚLTIMO. CÁLCULO DE ESFUERZOS…………………….118

- 91 -

1.2.9.- CÁLCULO DE LA ARMADURA A FLEXIÓN………………………………………….125

1.2.9.1.- ARMADURA A FLEXIÓN POSITIVA……………………………………………126

1.2.9.2.- ARMADURA A FLEXIÓN NEGATIVA……………………………………….….128

- 92 -

1.2.- CÁLCULO

1.2.1.- INTRODUCCIÓN

Este apartado es uno de los más importantes y específicos del proyecto. La mayoría de

los anejos precedentes tienen como finalidad suministrar datos y parámetros necesarios en el

cálculo ( Geología y Geotecnia, Hidrológico, Climatológico, Tráfico…)

Se calculará el puente losa aligerada, formado por tres vanos. La tipología del tablero

consiste en una losa de canto constante de hormigón armado con voladizos laterales y

aligeramientos internos circulares.

Dicho puente se proyecta con las funciones de:

� Conexión del nuevo polígono residencial de Eras de Renueva con la circunvalación a

León LE-20.

� Conexión entre el nuevo polígono residencial de Eras de Renueva, perteneciente al

municipio de León y el municipio de Pinilla.

� Creación de un acceso a la ciudad de León en su sector Norte por medio de una vía

de gran capacidad que establezca una conexión con la circunvalación a León LE-20.

� Canalización del parte del tráfico con origen y destino en la ciudad de León que

satura otras salidas y entradas de la ciudad, descongestionando la circulación en la

misma.

- 93 -

1.2.2.- OBJETIVO

Son varios los objetivos perseguidos en este anejo, comunes a cualquier anejo de cálculos

de estabilidad, de cimentaciones y estructurales:

� La justificación técnica de las dimensiones de los elementos estructurales

� La justificación del empleo de los materiales elegidos

� La estabilidad de todos los elementos estructurales y del conjunto en todas las

situaciones previstas

� La resistencia mecánica y la deformabilidad adecuada para cada uno de los

elementos aislados y para el conjunto estructural en todas las situaciones

previstas

� La durabilidad de la obra en el período previsto, que normalmente será muy

dilatado.

� La utilización de la obra en condiciones de seguridad por los usuarios durante el

período de vida previsto

� La consecución de unos costes de explotación y conservación razonables y

conformes al estudio económico previsto

Para la realización de los diferentes cálculos se utilizará como ayuda la proporcionada por

el programa de cálculo de estructuras STR, facilitado por el tutor del presente Proyecto Final de

Carrera.

- 94 -

1.2.3.- DEFINICIÓN DE LA ESTRUCTURA

1.2.3.1.- TIPOLOGÍA DE PUENTE. ESTRUCTURA

La solución de losa aligerada de canto constante está formada por una losa continua con

tres vanos , el central de 38 m y dos vanos laterales de 27 m, ya que en puentes continuos los

vanos laterales deben estar entre el 60 y 80% del vano central para repartir esfuerzos

homogéneamente a lo largo del puente. La relación resultante entre el vano central y los

laterales en este caso es de 60%, con lo que se consigue aumentar el momento positivo en

centro de vano.

1.2.3.2.- SECCIÓN TRANSVERSAL

En lo que se refiere a la sección transversal vamos a disponer doble núcleo de 11 m de


voladizos laterales de 2,5 m.

Se ha optado por una sección transversal formada por doble tablero , independientes

entre sí, para evitar los problemas de distorsión transversal debidos a un gran ancho y un

pequeño espesor. Esto hace un ancho total de 22 m, que se reparten de la siguiente forma: dos

carriles para cada sentido de 3,5 m cada uno, arcenes exteriores de 1 m e interiores de 0,5 m,

mediana central de 1 m y aceras de 2m. Estas medidas son las mínimas de acuerdo con las

imposiciones del planeamiento que nos determinan por completo el ancho de la obra.

Los aligeramientos internos serán cinco en cada tablero y con un diámetro constante a

lo largo del puente de 0,60 m, dimensiones que vienen condicionadas por necesidades

constructivas fundamentalmente (hormigonado y alojamiento de las armaduras activas y

pasivas).

Los apoyos serán dobles para cada losa, con el fin de conseguir una mayor resistencia a

la torsión. Para ello la pila se desdobla en cabeza y se separa el ancho del cajón en su base,

- 95 -


zunchado.

En la zona de apoyos los aligeramientos internos se interrumpen y se maciza la losa

completamente para tener una buena resistencia frente a los esfuerzos cortantes.

1.2.3.3. PILAS

Por motivos funcionales, para propiciar un buen apoyo, las pilas serán elípticas con su

diámetro mayor perpendicular a la dirección del tablero, ya que es la dirección más

desfavorable de cara a la estabilidad del puente.

Las dimensiones de la pila en la base serán de 2,5 m el diámetro mayor y 1,5 m el menor,

de tal forma que en cabeza el diámetro mayor se ensanche hasta 4,5 m, y la altura de pila 8 m.

La sección mínima será: S = Π*a*b, siendo a el semidiámetro mayor y b el menor.

S=2,94m2

1.2.3.4. ESTRIBOS


de altura, estando cimentados mediante una doble línea de pilotes que permite aguantar el

momento transmitido por el estribo que produce el empuje del relleno, formado por echadizos

sobre el aluvial del río Bernesga.

La mínima longitud de pilotes será la necesaria para alcanzar el sustrato resistente

terciario y en lo estribos estará en torno a los 18 m de profundidad, según se muestra en el

perfil geotécnico.

- 96 -

Por lo tanto los estribos , para ambos tableros, serán cerrados , de 6 m de altura, 22 m

de ancho y cimentados con 2 líneas de pilotes separadas 4 m entre centros y cuatro pilotes

por cada línea de 1,5 m de diámetro y 18 m de profundidad , separados longitudinalmente 6

m entre centros, dejando 2,5 m laterales desde el pilote hasta el extremo del muro.

- 97 -

1.2.4. NORMATIVA Y DOCUMENTOS DE REFERENCIA

Para la elaboración del anejo se han consultado los documentos que se relacionan a

continuación:

• De carácter oficial:

� Instrucción de Acciones sobre Puentes. IAP-1998

� Instrucción de Hormigón Estructural. EHE-2008

� Norma de Construcción Sismorresistente de Puentes. NCSP-07


• Aplicaciones:

� Apuntes de la asignatura de Cálculo de estructuras, impartida en la universidad

Pontificia de Comillas.

� STR 5.0: Programa para el cálculo de estructuras.

1.2.5. ACCIONES DE CÁLCULO

Se exponen aquí el conjunto de acciones que el cálculo debe tener en cuenta para la

comprobación de la estructura.

1.2.5.1. ACCIONES DURANTE LA EXPLOTACIÓN

Las acciones mecánicas actuantes en la estructura en servicio están legalmente definidas

(por lo tanto de forma determinista) por la IAP y son:

- 98 -

1.2.5.1.1. CARGAS PERMANENTES (G): Peso propio y ca rgas muertas

Son aquellas acciones que actúan en todo momento y son constantes en posición y

magnitud. Están constituidas por los pesos de los distintos elementos que forman parte del

puente.

Quedan reguladas por el artículo 3.2.1 de la IAP, que también da una tabla orientativa de

los pesos propios de los materiales. Una observación interesante es el apartado 3.2.1.1 de la

IAP que indica que el peso propio real de la obra construida no deberá sobrepasar en más de

un 5% al determinado en proyecto, de lo contrario los cálculos de proyecto quedarán

invalidados.

Considerando los siguientes pesos específicos relativos al del agua (9,8 kN/m3):

Hormigón armado 2,50 T/m3

Hormigón en masa 2,40 T/m3

Pavimento de

mezcla bituminosa 2,30 T/m3

Acero 7,85 T/m3

Se tomarán los siguientes valores de pesos unitarios para los cálculos (el valor tras la

flecha corresponde a la carga equivalente por metro lineal empleada en el modelo):

� Peso Propio del Hormigón: ppc = 25 kN/m3.→ ppc = 25xÁrea sección transversal =

25x12,74 = 318,5 KN/m

� Peso Propio de las aceras y mediana: ppa = 24 kN/m3. → ppa = 24x(2+0,5)x0,2 = 12

kN/m.

- 99 -

� Peso Propio de pavimento: ppp = 23 kN/m3. → ppp = 23x(3,5+3,5+1+0,5)x0,105 =

20,53 kN/m.


protección para peatones y los pretiles que protegen del tráfico, además de las farolas

y mobiliario urbano, como papeleras, etc.. → ppb = 15 kN/m.

- 100 -

1.2.5.1.2. ACCIONES VARIABLES (Q)

1.2.5.1.2.1 Sobrecargas de uso

Las sobrecargas de uso serán las componentes verticales del tren de cargas que

corresponden a las tres acciones siguientes actuando simultáneamente: sobrecarga

uniforme, sobrecarga puntual y frenado . Los valores de las cargas definidas incluyen el

correspondiente coeficiente de impacto, que tiene en cuenta el carácter dinámico de las cargas,

que se suponen aplicadas estáticamente.

� Sobrecarga uniforme

Se considera una sobrecarga uniforme de 0.4 t/m2 extendida en toda la plataforma del



qS.c.u. = 0.4 t/m² x 11 m = 4.4 t/m = 44 KN/m

� Carga de carro

Según la Instrucción se considerará un vehículo pesado de 60 t, cuyo eje longitudinal se

considerará paralelo al de la calzada, formado por seis cargas puntuales de 10 t cada una.

qs.c.p. = 60 t

- 101 -

La separación entre cargas en sentido longitudinal será de 1.50m, y en sentido transversal

de 2.00m. La superficie de apoyo sobre la que actuará cada carga será de 0.20m,

paralelamente al eje del vehículo, por 0.60m de ancho.

La disposición transversal de los vehículos pesados dentro de la plataforma cumplirá con

la siguiente limitación: la distancia mínima de una de las líneas de carga a bordes de la

plataforma será de 0.50m.

(*) Sólo podrá considerarse este 2º vehículo pesado actuando en la posición

indicada si “b” es mayor que 12 m. En nuestro caso, al ser la anchura de cada

tablero de 11 m, no tendremos en cuenta este 2º vehículo.

- 102 -

� Frenado:

El frenado, arranque o cambio de velocidad de los vehículos, dará lugar a una acción cuyo

valor se estima en 1/20 de la sobrecarga sobre la plataforma del puente. La Instrucción IAP

establece unos valores mínimos y máximos para la fuerza de frenado en función de la anchura

de la plataforma, siendo para un tablero de anchura de plataforma b = 11 m:

Valor mínimo (KN): 20xb = 220 kN ≥ 140 KN

Valor máximo (KN): 60xb = 660 kN ≤ 720 KN

Así la fuerza de frenado será:

Sobrecarga total = 4,4 T/m × 92 m + 60 T = 464,8 T

Fuerza de frenado = 1/20 * 464,8 = 23,24 T = 232,4 KN

Dado que el valor obtenido entra dentro de los límites marcados por la instrucción, se

considerará como valor de frenado 232,4 KN en la totalidad del tablero.

La acción del frenado y arranque, con los valores definidos anteriormente, se considerará

aplicada en la dirección del eje de la plataforma del puente y actuando a nivel de la superficie

del pavimento, como una acción uniformemente distribuida en la longitud del puente de valor:

qF = 232,4/92 = 2,53 KN/m

- 103 -

1.2.5.1.2.2. Fuerza centrífuga

En puentes de planta curva, la fuerza centrífuga se supondrá actuando horizontalmente

perpendicular al eje de la plataforma del puente. En el puente sobre el río Bernesga no se

considerará por tratarse de un puente de planta recta.

- 104 -

1.2.5.1.3. ACCIONES CLIMÁTICAS

1.2.5.1.3.1. VIENTO

La acción del viento se asimilará a la acción de una carga estática horizontal que se

calculará por separado para cada elemento del puente. El empuje total del viento se obtendrá

del producto de la presión ejercida por éste por la superficie neta, según la siguiente fórmula:

F = CD A (1/2 ρ Vc2)

donde:

F = empuje horizontal del viento.

CD = coeficiente de arrastre del elemento considerado (ver tabla).

A = área neta total del elemento expuesta al viento y proyectada sobre un plano normal

a éste (m2).

1/2 ρ Vc2 = presión básica de cálculo (N/m2), en la que ρ es la masa específica del aire

(1,25 Kg/m3) y Vc la velocidad de cálculo (m/s).

- 105 -

Para la obtención del coeficiente de arrastre CD no se dispone de datos experimentales,

pero se sabe que no será en ningún caso menor de 1.30, ni mayor de 2.40. Se obtiene a partir

de la siguiente expresión:

CD = 2.5 – 0.3 ×××× (11 / (canto+2) )= 2,5-0,3x(11/4) = 1,675

La velocidad de cálculo se obtiene multiplicando la de referencia por los coeficientes de

topografía, de riesgo, de altura y de ráfaga:

Vc = Ct Cr Cz Cg Vref

siendo:

Vc = velocidad de cálculo (m/s)

Vref = velocidad de referencia (m/s)

Ct = factor de topografía. En nuestro caso adoptará el valor de Ct = 1,0

Cr = factor de riesgo. Para un periodo de retorno de 100 años, Cr = 1,04

Cz = factor de altura. Se calculará por la siguiente expresión:

Cz = Kz ln(Zmin/Zo)

Nuestro puente está situado en un entorno tipo IV: zona urbana, por lo tanto los valores de

estos parámetros serán: Kz = 0,24; Z0 = 1; Zmin = 16. El valor de Cz será, por lo tanto Cz = 0,66

- 106 -

Cg = factor de ráfaga. Se obtiene de:

Cg = √(1 + 7 Kz/Cz Ct)

Por lo tanto Cg = 1,88

El valor de la Vref se obtiene del siguiente gráfico:

La velocidad de cálculo será la resultante de aplicar la fórmula siguiente con los

coeficientes correspondientes que se detallan a continuación tal y como se define en la IAP en

el apartado 3.2.3.2.1

- 107 -

Velocidad de cálculo

Vc = CtxCrxCzxCgxVref = 36,48 m/s

Vc = Velocidad de cálculo [m/s]

vref = Velocidad de referencia [m/s] = 28 m/s

Ct = Factor de topografía. Como no existen fenómenos de encauzamiento especiales

según lo estudiado en el anejo climático se tomará como 1,0

Cr = Factor de riesgo. Se tomará como Cr = 1,04 según lo especificado en la IAP para

periodo de explotación y Cr = 0,84 para periodo de construcción.

Cz = Factor de altura. Se calculará en función de la altura, z, del punto de aplicación el

viento respecto al terreno o cota mínima del nivel del agua bajo el puente. Se calculará

con la siguiente expresión, tal y como se indica en el apartado 3.2.3.2.1 de la IAP:

Cz = Kz ln(zmin/zo) = 0.67

Tipo de entorno IV

Kz = 0,24

Z0 = 1 m

Zmin = 16 m

Cg = Factor de ráfaga. Obtenido al aplicar la fórmula siguiente según el apartado

3.2.3.2.1 de la IAP:

Cg = √(1+7Kz/CzCt) = 1,87

Los valores de empuje por lo tanto son los siguientes:

• En el tablero:

Fv= CD A (1/2 ρ Vc2) = 1,675*2*(0,5*1,25*36,482) = 2,786 KN/m 2.

No será necesario, por tanto, tener en cuenta el em puje vertical.

- 108 -

Tendremos que considerar, para calcular el área sobre la que incide el viento, la altura del

carro de carga, que se define en 2 m. Además, siempre que el viento actúe concomitantemente

con otras sobrecargas, el valor que usaremos será el 50% del calculado.

b) Viento longitudinal

La carga de viento longitudinal se calculará como una fracción del empuje de viento

transversal para todos los elementos de desarrollo longitudinal (tablero, barreras y barandillas).

Esta fracción será de:

• 25% para todos los elementos sólidos (tableros de tipo cajón, losa o vigas,

barreras de seguridad sólidas). En este caso el empuje longitudinal no podrá

reducirse por la inclinación de las almas del tablero, como se permite en la

determinación del empuje transversal sobre tableros de alma llena.

• 50% para los elementos que presenten huecos (tableros de tipo celosía, barreras

de seguridad permeables y barandillas más usuales).

Para el caso estudiado el valor resultante será:

Fw.longitudinal = 0.25 ×××× Fw,transversal

- 109 -

� Pilas

El cálculo del empuje del viento sobre las pilas se realizará sobre la base del área sólida

expuesta y el coeficiente de arrastre adecuado, en función de la forma de su sección

transversal.

El valor de CD, coeficientes de arrastre, para las secciones más usuales será:

- 110 -

Las pilas del puente son rectangulares de ancho variable, por lo que supondremos un

tamaño medio de 3 × 2 metros, de forma que: b / h = 3 / 2 = 1,5 ⇒ CD = 1.7 (Figura 4 de la

IAP)

Se considera la velocidad de cálculo la misma que para el tablero, resultando así un

empuje de

Fw.t = CD × A × ρw = 1.7 × (2 m2/ml) × 831,7 N/m2 = 2,8 KN/ml

No se considera el empuje en la otra dirección por presentar un valor despreciable debido

a la naturaleza del valle.

- 111 -

1.2.5.1.3.2. NIEVE

Como valor característico de la sobrecarga de nieve sobre la superficie del tablero del

puente (aplicable en la superficie sobre la que no se ha considerado la actuación de la

sobrecarga de uso) se adoptará la sobrecarga característica de nieve sobre un terreno

horizontal multiplicada por 0,8. En este caso, la zona que nos corresponde es zona I (Norte-

Atlántica) a una altitud de 830 m. Por lo tanto la sobrecarga característica es 0,7 kN/m2

El valor de la sobrecarga sobre el tablero será de 0,56 kN/m 2, por lo que será despreciable

con respecto al peso propio y a la sobrecarga variable de tráfico

El peso específico medio de la nieve en la zona de ubicación del puente se tomará igual a

2 kN/m3.

La sobrecarga de nieve se determinará a partir del siguiente mapa:

- 112 -

- 113 -

RESUMEN DE ACCIONES SOBRE LA SOLUCIÓN LOSA

Acción Valor característico γγγγmayoración

Peso propio 318,5 kN/m 1,35

Carga

Muerta

Acera y mediana 12 kN/m 1,35

Pavimento 20,53 kN/m

Sobrecarga Uniforme 44 kN/m

1,5

Carro 600 kN

Viento Tablero 2,786 kN/m 1,5

Pilas 2,8 kN/m2 1,5

- 114 -

1.2.6. COMBINACIÓN DE ACCIONES

Para cada una de las situaciones estudiadas se establecerán las posibles combinaciones

de acciones. Una combinación de acciones consiste en un conjunto de acciones compatibles

que se considerarán actuando simultáneamente para una comprobación determinada.

Cada combinación, en general, estará formada por las acciones permanentes, una acción

variable determinante y una o varias acciones variables concomitantes.

1.2.6.1. ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS (ELU)

Las combinaciones de las distintas acciones consideradas se realizarán, únicamente, de

acuerdo con el criterio de situaciones permanentes o transitorias:


donde:




ψo,i · Qk,i = valor representativo de combinación de las acciones variables

concomitantes.

- 115 -

1.2.6.2. COEFICIENTES DE CÁLCULO

Los valores de los coeficientes ��de mayoración de acciones y minoración de

características resistentes de los materiales , suponiendo un NIVEL DE CONTROL

INTENSO, para las comprobaciones tanto a ELS como a ELU (coeficientes tomados de la IAP

apartados 3.4.1 y 3.4.2), serán los siguientes:

Coeficientes de mayoración g

Tipo de

acción

Estado Límite Último (ELU) Estado Límite de

Servicio (ELS)

Situación Persistente o

Transitoria Situación Accidental Todo tipo de situaciones

Efecto

favorable

Efecto

desfavorable

Efecto

favorable

Efecto

desfavorable

Efecto

favorable

Efecto

desfavorable

Permanente gG = 1,00 gG = 1,35 gG = 1,00 gG = 1,00 gG = 1,00 gG = 1,00

Permanente

de valor no

constante

gG* = 1,00 gG* = 1,35 gG* = 1,00 gG* = 1,00 gG* = 1,00 gG* = 1,00

Variable gQ = 0,00 gQ = 1,50 gQ = 0,00 gQ = 1,00 gQ = 0,00 gQ = 1,00

Accidental --- --- gA = 1,00 gA = 1,00 --- ---

Los coeficientes de minoración de las características r esistentes de los materiales

serán las siguientes:

- 116 -

� ELU

Material Nivel de control γγγγ

Hormigón Intenso 1.5

Acero pasivo Normal 1.15

Acero activo Normal 1.15

� ELS

Material Coeficiente de minoración

Acero �s = 1,0

Hormigón �c = 1,0

Los valores de los coeficientes ��de combinación de acciones son los siguientes:

VALORES DE LOS COEFICIENTES ψψψψ

Valor combinación

Valor frecuente

Valor casi-permanente

ψ0 ψ1 ψ2

0,60 0,50 0,20

- 117 -

1.2.7. MATERIALES

1.2.7.1. HORMIGONES

� RESISTENCIAS MECÁNICAS

Las resistencias exigidas se determinan con un criterio probabilista, pues son resistencias

características; esto es, resistencias que no son superadas en un 95% de las situaciones. El

método propuesto por la EHE-08 pasa a ser semi-determinístico al aplicar unos coeficientes de

minoración a estas resistencias (��=1,5 para el hormigón) en los Estados Límites Últimos.

Requeriremos para las distintas partes del puente un hormigón de los tipos siguientes con

resistencias a compresión características indicadas entre paréntesis:

� H-35 (Hormigón HP-35) para el tablero (fck,28 = 35MPa).

� H-25 (Hormigón armado HA-25) para las pilas, estribos y cimentaciones

(fck,28 = 25MPa).

� MÓDULOS DE ELASTICIDAD

El módulo de elasticidad en N/mm2 (para cargas instantáneas) responde a la fórmula

empírica:

fcm,j = resistencia a compresión media a la

edad j

j = edad medida en días

3j,cmj,0 f000.10E ⋅=

- 118 -

MPa

Los hormigones a emplear en nuestro caso tendrán un módulo de elasticidad en tablero

de E0,28 = 35,033 GPa y en cimentaciones, pilas y estribos de E 0,28 = 32,075 GPa.

8ff j,ckj,cm +=

- 119 -

1.2.7.2. ACERO PASIVO

Todos los elementos emplearán acero B-500 S con las siguientes características:

� Límite elástico: fyk = 500 N/mm2

� Carga unitaria de rotura: fs ≥ 550 N/mm2

� Módulo de deformación: Es = 2,1 · 105 N/mm2

� Coeficiente de dilatación térmica: � = 1,2 · 10-5 °C-1

� Módulo de Poisson: � = 0.3

� Resistencia de cálculo: fyd = fyk / �s

� Alargamiento en rotura en % sobre base de 5 diámetros: 12

� Relación fs/fy en ensayo: 1,05

� Densidad : ρ = 7.850 kg/m3

1.2.8. CÁLCULO DEL TABLERO

A continuación y en los siguientes apartados se procederá al cálculo de la estructura. Para

ello se comenzará por su elemento superior, el tablero, analizando posteriormente los

elementos inferiores a partir de las leyes de esfuerzos obtenidas en el mismo.

1.2.8.1. MODELO DE CÁLCULO

En el cálculo de los esfuerzos se ha utilizado el programa informático STR, cuyas

características son las siguientes:

- 120 -

1.2.8.1.1. HIPÓTESIS DE CÁLCULO

• Movimientos pequeños en comparación con el tamaño de la estructura.

• Materiales con comportamiento elástico - lineal.

• Superposición de estados.

• Equilibrio de fuerzas.

• Compatibilidad de movimientos.

• Solución única para cada estado de cargas.

1.2.8.1.2. PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO DE MOVIMIENTOS Y

ESFUERZOS

METODO DE LA RIGIDEZ

El método de la rigidez permite calcular los desplazamientos de los nudos y los esfuerzos

en extremos de barra.

1) Formación de la matriz de cargas [ P ]:

• Referida al sistema global.

• Nº de filas = nº de grados de libertad de la estructura.

• Nº de columnas = nº de estados de carga.

• Se calculan las cargas equivalentes en los nudos en el sistema global.

- 121 -

• Se forma la matriz con los elementos: Pij = Carga en la dirección i en el estado j.

2) Formación de la matriz de rigidez [ K ]

• Referida al sistema global.

• Nº de filas = Nº de grados de libertad de la estructura.

• Nº de columnas = Nº de grados de libertad de la estructura. (en realidad al ser

simétrica y en banda el nº de columnas a calcular y almacenar disminuye).

• El ensamblaje de la matriz de rigidez global se realiza a partir de la matriz

• de rigidez local de cada barra [ kb ], pasándola primero a ejes globales y situándola

después en los grados de libertad de los nudos frontal y dorsal de la barra.

3) Introducción de condiciones de contorno. Formación de [ Ka ]

• Modificamos [ K ] de forma que se cumplan las condiciones de contorno, obteniendo [

Ka ].

• Si la matriz [ Ka ] es singular, el sistema no tiene solución y la estructura es un

mecanismo. Se indicarán los grados de libertad que deben fijarse para evitar el fallo de

la estructura y la formación de dichos mecanismos.

4) Resolución del sistema [ P ] = [ Ka ] x [ D ]

• El sistema de ecuaciones es resuelto por el método de Gauss.

• Obtenemos la matriz de desplazamientos [ D ].

• [ D ] viene referida al sistema global.

• Dij es el desplazamiento del grado de libertad i en el estado j

• El sistema de ecuaciones es lineal.

5) Cálculo de los esfuerzos en extremos de cada barra

- 122 -

• Pasamos los movimientos a locales, formando [ db ] para cada barra. Multiplicamos los

desplazamientos por la matriz de rigidez de la barra en ejes locales, obteniendo los

esfuerzos. [ pb ] = [ kb ] x [ db ]

6) Cálculo de la matriz de reacciones [ R ]

• Calculamos [ R ] = [ K ] x [ D ] donde Rij es la reacción en el grado de libertad i en el

estado j.

7) Comprobación de equilibrio

• En cada grado de libertad i, la suma de reacción más la resultante de los esfuerzos de

las barras en la dirección global i debe de ser cero.

1.2.8.2. DEFINICIÓN GEOMÉTRICA

Se define a continuación la sección transversal del puente y el perfil longitudinal, para lo

cual se ha partido de los resultados obtenidos en él y se han estudiado todas las dimensiones

en detalle, considerando criterios constructivos.

A continuación se añade un esquemas del tablero, su sección transversal en el centro de

vano y en el apoyo. Se pueden observar la definición de la losa, aligeramientos, dimensiones,

aceras y barandillas…

- 123 -

La sección longitudinal estará formada por una losa de canto constante con

aligeramientos interiores de 0,65 m, que se interrumpen 1,5 m en el apoyo en pilas y 1 m en el

apoyo en estribos. El canto se mantiene constante.

- 124 -

1.2.8.3. MODELIZACIÓN DEL TABLERO

Para realizar el modelo de cálculo de este puente he simplificado la estructura por medio

de una viga continua con cuatro apoyos y tres vanos, que definiremos en el plano horizontal

XY, en el que se representan sus características principales.

Los grados de libertad permitidos son el desplazamiento en Z (eje vertical), el giro en X

(eje horizontal en el sentido de avance del tablero). Los esfuerzos resistentes serán el

cortante Qz el momento flector My.

A continuación se añade un esquema de la simplificación antes realizada. Sobre dicha

viga continua se aplicarán las combinaciones de acciones que marca la normativa para

dimensionar la armadura pasiva:

1.2.8.4. METODOLOGÍA

Se describe a continuación la metodología empleada en la determinación de esfuerzos y

en el dimensionamiento de la estructura:

I. Se define sobre el modelo de viga continua las cargas actuantes y sus

combinaciones (descritas anteriormente).

II. Se calculan los esfuerzos producidos por las distintas combinaciones de acciones

sobre las secciones características. Para ello se introduce en el modelo el peso propio,

la carga muerta y las distintas componentes de la sobrecarga (variables en su punto de

- 125 -

aplicación) y se crea con éstas últimas una envolvente de estados no excluyente que

nos permita conocer los esfuerzos (tanto para momentos positivos como negativos y

cortantes).

III. Cálculo de esfuerzos máximos exteriores que actúan sobre las secciones

características para las distintas combinaciones.

IV. Se comprueba las secciones características frente a los estados límite de servicio y

estados límite último.

- 126 -

1.2.8.5. ACCIONES

1.2.8.5.1. PESO PROPIO

En nuestro caso el peso propio es constante en toda la viga al tener el canto el mismo

espesor en todo el puente. Los valores del peso propio son producto de la densidad del

hormigón por el área transversal de la sección.

El programa de cálculo STR permite aplicar el peso propio directamente ya que

anteriormente se han definido las secciones y materiales que componen cada una de las

barras.

Se añaden imágenes de la asignación del peso propio a lo largo del puente, obtenidas con

el programa STR, donde se observa que es una carga constante de 318,5 KN/m como vimos

anteriormente.

- 127 -

1.2.8.5.2. CARGA MUERTA

La carga muerta que actúa sobre el tablero se ha dividido en cuatro componentes y se han

introducido en el emparrillado del siguiente modo:

� Peso Propio de las aceras y mediana: El peso específico del hormigón armado es

ppa=24kN/m3. Descomponiendo entre acera y mediana:

• ACERA: Dimensiones de 2m x 0,2m. Aplicada como una carga uniforme sobre un

voladizo extremo. El valor de la carga será: qacera=24x(2x0,2)=9,6 kN/m

• MEDIANA: Dimensiones de 0,5m x 0,2m. Aplicada como una carga uniforme sobre el

otro voladizo extremo. El valor de la carga será: qmediana =24x(0,5x0,2)=2,4 kN/m

� Peso Propio de pavimento: El peso específico del pavimento es ppp = 23 kN/m3. → ppp =

23x(3,5+3,5+1+0,5)x0,105 = 20,53 kN/m. El espesor de pavimento que consideramos

estará mayorado con respecto al de proyecto (7 cm) para tener en cuenta posibles

tratamientos a lo largo de la vida útil. Consideraremos un 50% más del espesor de

proyecto: 7x1,5 = 10,5 cm.


protección para peatones y los pretiles que protegen del tráfico, además de las farolas y

mobiliario urbano, como papeleras, etc.. Esta carga también se dividirá entre los dos

voladizos extremos, sobre la acera y sobre la mediana:

• ACERA: Aplicada como una carga uniforme sobre un voladizo extremo. El valor de la

carga será: q=12 kN/m

• MEDIANA: Aplicada como una carga uniforme sobre el otro voladizo extremo. El valor

de la carga será: q=3 kN/m

A continuación se añaden varias imágenes que muestran cómo se ha introducido la carga

muerta en la viga continua:

- 128 -

Vista general de la viga continua con la carga muerta:

1.2.8.5.3. SOBRECARGA VARIABLE DEL TRÁFICO

Esta carga se dividirá en dos componentes:

� Sobrecarga uniforme

Se considera una sobrecarga uniforme de 4 kN/m2 extendida en toda la plataforma del



En el modelo se ha introducido una carga uniforme de 4 kN/m2 en las barras transversales

de cada vano formando cada uno de ellos un estado diferente, es decir:

• Estado1: carga uniforme de 4 kN/m2 en las barras transversales del vano 1.

• Estado 2: carga uniforme de 4 kN/m2 en las barras transversales del vano 2.

• Estado 3: carga uniforme de 4 kN/m2 en las barras transversales del vano 3.

� Carga de carro

Según la Instrucción se considerará un vehículo pesado de 600 kN, cuyo eje longitudinal

se considerará paralelo al de la calzada, formado por seis cargas puntuales de 100 kN cada

una.

- 129 -

En el modelo se han creado varios estados con dicho vehículo pesado en diferentes

posiciones, sobre el primer estribo, sobre el primer vano, sobre la primera pila, sobre el

segundo vano, sobre la segunda pila, sobre el tercer vano y sobre el segundo estribo. Se ha

introducido como 3 cargas puntuales, cada una de ellas de 200 kN. Se añade el ejemplo del

carro sobre el primer vano.

1.2.8.6. ESTADO LÍMITE ÚLTIMO. CÁLCULO DE ESFUERZOS

La comprobación del estado límite último de rotura se realizará únicamente en la sección

de centro de vano y en la sección de apoyo para los momentos correspondientes.

Calcularemos los momentos máximos exteriores bajo la hipótesis de combinación de

cargas persistentes o transitorias y comprobaremos que el momento último de la sección es

superior. La combinación de acciones será:


donde:




- 130 -

ψo,i · Qk,i = valor representativo de combinación de las acciones variables

concomitantes.

Para calcular los momentos de combinación de acciones consideramos las siguientes

cargas: peso propio, carga permanente, sobrecarga variable de tráfico. En este caso,

utilizaremos la siguiente fórnula:

q= 1,35 x (pp + cm) + 1,5 x sc = 1,35 x (318,5 +47, 53) + 1,5 * 44 = 560 KN/m

Q = 600 * 1,5 = 900 KN

Una vez introducida la combinación en el modelo de cálculo se obtienen los resultados

necesarios para la comprobación.

� SECCIÓN LOSA EN CENTRO DE VANO

El esquema de distribución de cargas (ya mayoradas) más desfavorable para el

máximo momento en centro de vano es el siguiente:

27 m 38 m 27 m

494 KN

900 KN

66 KN/m

- 131 -

La sección y características mecánicas de la misma en el centro de vano son:

Área: 12,74 m2




Ixg = 4,7985 m4

Iyg= 53,8769 m4


Finalmente, utilizando estos datos y el programa informático STR obtenemos los

diagramas de esfuerzos flectores y cortantes para el caso más desfavorable:

- 132 -



- 133 -


� PILAS

La hipótesis más desfavorable para el dimensionamiento de las pilas será con la carga

variable extendida a lo largo de los dos primeros vanos y la carga puntual sobre la pila a

dimensionar. El esquema es:

- 134 -

La sección y características mecánicas de la misma en el apoyo es:

Área: 12,74 m2




Ixg = 4,7985 m4

Iyg= 53,8769 m4


Por lo tanto, con esta distribución de cargas obtendremos el máximo momento negativo, el

cual se dará en los apoyos:

- 135 -



- 136 -


1.2.9. ARMADURA A FLEXIÓN

Una vez obtenida la ley de flectores resultante en ELU en la viga continua, se procede al

cálculo de la armadura longitudinal a flexión del tablero. En este proceso se empleará el

programa informático STR-Hormigón EHE 08 donde una vez introducida la geometría de la

sección y las solicitaciones podremos obtener de un modo sencillo la armadura de la sección.

Además, la misma aplicación informará de si se cumple o no el ELU, según sea el momento

solicitante menor o mayor al momento último de la sección.

El cálculo se dividirá en dos partes, la solicitación a flexión positiva cuyo máximo valor está

en el centro de vano y a flexión negativa cuyo máximo valor se encuentra en la zona de apoyo.

- 137 -

1.2.9.1. ARMADURA A FLEXIÓN POSITIVA

Analizando el emparrillado plano utilizado en el cálculo se puede observar que el máximo

momento positivo se encuentra en el centro de vano. Su valor se determina en el mismo

modelo, siendo éste de:

Md+= 46533,09 mkN

Aproximando la losa del puente a una sección T, se introducen las dimensiones de la

misma en la aplicación informática STR-Hormigón EHE 08 obteniéndose el siguiente resultado:

SECCION:

————————

Tipo de elemento = Viga

Ancho eficaz be = 11 m

Ancho inferior bw = 5,5 m

Canto total h = 2 m

Espesor ala hw = 0,3 m

Ancho para colocar armadura de tracción = 5,5 m

MATERIALES:

———————————

Control de ejecución Normal

Situación de proyecto ELU_Persistente

Hormigón 'HA-35/P/20/I'

fck = 35,00 N/mm² ɤc = 1,50 fcd = 23,33 N/mm²

- 138 -

Acero 'B 500 S'

fyk = 500,00 N/mm² ɤs = 1,15 fyd = 434,78 N/mm²

Es =200000,00 N/mm² ey = 2,1739 ‰

DISPOSICION ARMADURAS:

———————————————————————

Ø tracción = 32 mm Recubrimiento inferior armadura principal = 4,2 cm

Ø compresión = 16 mm Recubrimiento lateral = 3,2 cm

Ø cercos = 10 mm Recubrimiento inferior y superior cercos = 3,2 cm

Separación vertical de armaduras = 3,2 cm

Separación horizontal mínima de armaduras = 3,2 cm

ESFUERZOS:

——————————

Md = 46533,09 m·kN

RESULTADOS:

———————————

Canto útil d = 1,942 m

d' = 0,05 m

Uc ala = 38494,50 kN

Uc alma = 249187,73 kN

x fibra neutra = 0,1197 m

Dominio = 2

Curvatura 1/r = 5,49e-03 /m

- 139 -

Us tracción =24566,93 kN Us compresión = 0,00 kN

As tracción cálculo = 565,04 cm² As compresión cálculo = 0,00 cm²

Equivalente a sección rectangular

As mínimos mecánicos = 284,54 cm²

As mín. geom. tracción = 354,20 cm² As mín. geom. compresión = 106,26 cm²

As tracción >= 565,04 cm² As compresión >= 106,26 cm²

Nº redondos tracción = 71Ø32 Nº redondos compresión = 53Ø16

As tracción final = 571,02 cm² As compresión final = 106,56 cm²

Comprobación: Mu = 47046,97 m·kN

1.2.9.2. ARMADURA A FLEXIÓN NEGATIVA

Analizando la viga continua utilizada en el cálculo se puede observar que el máximo momento

positivo se encuentra la zona del apoyo sobre las pilas (apoyos centrales). Su valor se determina en el

mismo modelo, siendo éste de:

Md-= - 65030,06 mkN

Aproximando la losa del puente a una sección T, se introducen las dimensiones de la misma en la

aplicación informática STR-Hormigón EHE 08 obteniéndose el siguiente resultado:

SECCION:

————————

Tipo de elemento = Losa

- 140 -

Ancho eficaz be = 5,5 m

Ancho inferior bw = 11 m

Canto total h = 2 m

Espesor ala hw = 1,7 m

Ancho para colocar armadura de tracción = 11 m

MATERIALES:

———————————

Control de ejecución Normal

Situación de proyecto ELU_Persistente

Hormigón 'HA-35/P/20/I'

fck = 35,00 N/mm² ɤc = 1,50 fcd = 23,33 N/mm²

Acero 'B 500 S'

fyk = 500,00 N/mm² ɤs = 1,15 fyd = 434,78 N/mm²

Es =200000,00 N/mm² ey = 2,1739 ‰

DISPOSICION ARMADURAS:

———————————————————————

Ø tracción = 32 mm Recubrimi ento inferior armadura principal

= 3,2 cm

Ø compresión = 16 mm

Separació n mínima entre armaduras

= 3,2 cm

ESFUERZOS:

- 141 -

——————————

Md = 65030,06 m·kN

RESULTADOS:

———————————

Canto útil d = 1,952 m

d' = 0,04 m

Uc ala = -218135,50 kN

Uc alma = 500941,76 kN

x fibra neutra = 0,3496 m

Dominio = 2

Curvatura 1/r = 6,24e-03 /m

Us tracción =35885,24 kN Us compresión =

0,00 kN

As tracción cálculo = 825,37 cm² As compresión cálculo =

0,00 cm²

Equivalente a sección rectangular

As mínimos mecánicos = 355,50 cm²

As mín. geom. tracción = 113,85 cm² As mín. geom. compresión =

113,85 cm²

As tracción >= 825,37 cm² As compresión >=

113,85 cm²

Nº redondos tracción = 103Ø32 Nº redondos compresión =

57Ø16

As tracción final = 828,38 cm² As compresión final =

114,61 cm²

Comprobación: Mu = 66351,37 m·kN

- 142 -

Analizando el Estado Límite Último se ha dimensionado la armadura pasiva del tablero cuya

disposición se detalla en el apartado de planos. Las cuantías resultantes son:

• Flexión positiva:



• Flexión negativa:



- 143 -

- 144 -

1.3.- ESTUDIO

MEDIOAMBIENTAL

- 145 -

- 146 -

ÍNDICE

PÁGINA

1.3.1.- INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 137

1.3.2.- OBJETIVO ..................................................................................................................... 137

1.3.3.– FASES DEL ESTUDIO ................................................................................................. 138

1.3.4.– DESCRIPCIÓN DEL ENTORNO INICIAL .................................................................... 139

1.3.4.1.- ESPACIO NATURAL DE ESPECIAL INTERÉS, LIC Y ZEPA .................................... 139

1.3.4.1.1.- ESPACIO NATURAL DE ESPECIAL INTERÉS ............................................. 139

1.3.4.1.2.- LUGAR DE INTERÉS COMUNITARIO (LIC) .................................................. 140

1.3.4.1.3.- ZONA DE ESPECIAL PROTECCIÓN DE AVES (ZEPA) ............................... 140

1.3.4.2.- PAISAJE ................................................................................................................. 141

1.3.4.3.- VEGETACIÓN ........................................................................................................ 143

1.3.4.4.- FAUNA ................................................................................................................... 147

1.3.5.– ELABORACIÓN DEL E.I.A. ......................................................................................... 149

1.3.5.1.- PROCESO .............................................................................................................. 149

1.3.5.2.- ELECCIÓN DE CONCEPTOS Y SUBCONCEPTOS ............................................. 150

1.3.5.2.1.- CONSTRUCCIÓN ........................................................................................... 150

1.3.5.2.2.- EXPLOTACIÓN ............................................................................................... 161

1.3.6.– CONCLUSIÓN DEL E.I.A. ............................................................................................ 168

- 147 -

- 148 -

1.3.1.- INTRODUCCIÓN

Con el presente Estudio Medioambiental de Soluciones se identificará, en cada punto de la

zona abarcada por el proyecto, cuál es el impacto del mismo sobre el medio ambiente.

En una segunda fase propondremos las medidas correctoras oportunas que permitan un

menor efecto negativo sobre la obra y se valorarán económicamente.

1.3.2.- OBJETIVO

La finalidad de este estudio es cuantificar la incidencia de cada una de las tres soluciones

sobre el entorno, tanto en fase de construcción como en fase de explotación. Esto se realizará

teniendo en cuenta diferentes aspectos sobre los que inciden nuestras soluciones, que, por

otro lado, han de ser cuantificables para poder diferenciar una solución de otra.

El conjunto de las evaluaciones de los diferentes impactos se resume en las denominadas

matrices de evaluación, en las que se clasifican los impactos según la actividad del proyecto y

según la característica del medio ambiente que resulta afectada.

Como objetivo final nos marcaremos elegir aquella solución que menos perturbe el medio

físico, humano, (incluso que pueda mejorar la situación inicial).

- 149 -

1.3.3.– FASES DEL ESTUDIO

1) En primer lugar, se ha de describir la situación actual del entorno (fauna, flora, paisaje,

población, etc…) para poder comprender sobre que aspectos incide la construcción del

puente.

2) A continuación, estudiaremos todas las actividades a desarrollar durante la construcción

y la explotación de infraestructuras para reducir los posibles efectos sobre el Medio.

3) Finalmente, se propondrán diferentes medidas correctoras del impacto ambiental, que

reducirán los efectos negativos producidos por la construcción del puente o incluso

mejorarán la situación inicial del entorno.

Las soluciones que se van a estudiar serán:

• Solución 1: Puente losa de canto constante con doble núcleo.

• Solución 2: Puente mixto de canto constante con doble núcleo.

• Solución 3: Puente arco con tablero inferior de hormigón.

- 150 -

1.3.4.– DESCRIPCIÓN DEL ENTORNO INICIAL

1.3.4.1.- ESPACIO NATURAL DE ESPECIAL INTERÉS, LIC Y

ZEPA

Sobre los terrenos en las cercanías en las que se emplaza la conexión entre Eras de

Renueva y Pinilla existen diferentes normativas y directivas:

1.3.4.1.1.- ESPACIO NATURAL DE ESPECIAL INTERÉS

El entorno de esta obra aparece registrado con la denominación de Espacio Natural de

Especial Interés según la Consejería de Medio Ambiente de La Comunidad de Castilla y León

en su Plan Forestal.

Por esta directiva queda definida “La Candamia ” como Espacio Natural, sobre el que se

propone las siguientes actuaciones:

• A01: Declaración de nivel de protección del territorio del espacio natural de interés.

• A02: Control de actividades urbanísticas en el territorio que rodea al espacio natural.

• A03: Consideración en la revisión de planes urbanísticos.

• A04: Control de contaminación dentro del espacio y establecimiento de medidas

correctoras.

• A12: Control de canteras.

• A22: Tratamientos biológicos para controlar una plaga o una enfermedad.

• A23: Introducción de especies vegetales para establecer barreras biológicas que

prevengan el avance de plagas o enfermedades.

• A26: Instalación de depuradoras en las fábricas que vierten a un río.

• A27: Limpieza de las aguas.

• A32: Control de nuevas actividades en el espacio natural.

• A34: Establecer las medidas concretas para proteger las especies animales en peligro

de extinción localizadas temporal o permanentemente en este espacio natural.

• A37: Restauración de la cubierta vegetal en zonas con problemas de erosión.

- 151 -

1.3.4.1.2.- LUGAR DE INTERÉS COMUNITARIO (LIC)

LA CANDAMIA

Figura de protección Régimen de Protección Preventiva

Declaración Decreto 169/2000, de 13 de julio (B.O.C.M. 2/08/2000, nº

182)

Superficie en ha 332

Términos

Municipales

LEÓN

Características Es un enclave de singulares características que conserva

uno de los mejores bosques de ribera asociado a cantiles

arcillosos de la Comunidad de Castilla y León. Este

espacio se encuentra amenazado fundamentalmente por el

crecimiento urbano e industrial de los municipios del

entorno, además de por acciones degradativas, entre las

que cabe destacar el vertido de escombros en

determinados puntos, la reducción de la superficie del

espacio natural debido a procesos erosivos y

aprovechamientos intensivos, la presencia incontrolada de

numerosos visitantes que frecuentan la zona con la

consiguiente acumulación de basuras o la desaparición de

la vegetación y compactación del suelo.

Otras figuras de

protección

LIC ES 3110001 "Cuenca de los ríos Bernesga y Torío"

4.1.3.- ZONA DE ESPECIAL PROTECCIÓN DE AVES (ZEPA)

La Directiva 79/409/CEE , relativa a la conservación de las aves, conocida como Directiva

de Aves, obliga a todos los Estados miembros de la Unión Europea a clasificar como Zonas de

Especial Protección para las Aves (ZEPA) los territorios más adecuados en número y superficie

- 152 -

para la conservación de las especies de aves incluidas en el Anexo I de dicha Directiva (175

especies).

Dicha Directiva establece el principio de que todas las especies de aves del territorio

europeo son patrimonio común y han de ser protegidas a través de una gestión homogénea

que conserve sus hábitats.

Entre las medidas que establece figura la limitación de las especies que pueden ser

cazadas, los métodos de captura y la forma de regular su comercialización.

Se han excluido de la ZEPA “Estepas cerealistas de los Ríos Bernesga y Torío” las zonas

clasificadas por el ordenamiento urbanístico como urbanas y urbanizables en el municipio de

León, según el planeamiento de la Comunidad de Castilla y León (Plan Regional de Estrategia

Territorial). De esta manera, la margen derecha del río Torío a su paso por León no queda

catalogada como ZEPA al ser suelo urbanizable. Si lo es la margen izquierda.

En el apartado referente a la fauna del entorno citaremos la diversidad existente entre las

distintas especies de aves y las más amenazadas.

4.2.- PAISAJE

La ribera del Bernesga presenta una configuración característica que se ha visto

degradada en distintos puntos de su recorrido, variando con el paso de los tiempos.

Originariamente presentaba tres bandas paralelas al curso del río, claramente

diferenciadas, de vegetación leñosa ribereña:

� En contacto con el agua, en las inmediaciones del cauce encontramos las saucedas,

resistentes a los efectos de crecidas y avenidas reteniendo materiales arrastrados.

- 153 -

Suavizan las corrientes, crean suelo y protegen a las vegetaciones acompañantes.

Cuando se estabiliza el cauce, el suelo se fija y se hace más profundo por aporte de

depósitos aluviales.

� Choperas y alamedas alrededor de la primera banda. Requieren alta humedad en el

suelo pero sin entrar en contacto con el agua, basta con que el nivel freático quede lo

suficientemente próximo en el verano.

� Vegetación climácica (encinar castellano) y que potencialmente ocupa la mayor

superficie del bosque de galería: Nos referimos a la olmeda o a sus etapas seriales,

entre las que pueden aparecer algunas especializadas como los tarayales,

característicos de las ramblas.

Esta es la estampa de la ribera del Bernesga en un buen estado de conservación, pero las

distintas obras de rectificación y encauzamiento del río, las explotaciones agrícolas

desarrolladas en las terrazas de inundación, las extracciones de grava y áridos, los vertidos

orgánicos y químicos, las variaciones del nivel freático,… han producido la variación de este

entorno natural.

En las inmediaciones del puente objeto de este proyecto, el aspecto que actualmente

presenta la ribera del Bernesga está bastante degradado, conservando una pequeña banda de

vegetación en ambas márgenes y parte de las choperas y alamedas.

El resto del territorio lo ocupan, primordialmente, cultivos y suelo urbanizable despejado de

vegetación.

- 154 -

1.3.4.3.- VEGETACIÓN

En relación con las tres bandas que se encuentran en la ribera del Bernesga en un buen

estado de conservación, definimos:

a) SAUCEDAS:

Sus principales características son:

• Fisionomía: Estructura densa formada por sauces arbustivos de buen tamaño debajo

de los cuales se instala un estrato de hierbas higrófilas.

• Ecología: Márgenes pedregosos de los ríos en contacto con el agua.

• Pisos bioclimáticos: meso y supra – mediterráneo.

• Suelos: Arcillosos, ricos en bases.

Cohesionan los suelos reteniendo materiales arrastrados por el río, proliferando choperas

cuando los depósitos aluviales aumentan su espesor.

Las superficies ocupadas por sauces sufren agresiones ambientales producidas,

primordialmente, a causa de extracciones de grava y áridos para la construcción con la

consiguiente destrucción de los ecotopos, importantes para la contención de orillas, para evitar

la erosión y también como sustento de la fauna.

Otro factor de degradación es el producido por los vertidos orgánicos y químicos, que

pueden superar la capacidad de depuración de la vegetación.

- 155 -

Sauce Blanco (Salix alba): Mimbrera (Salix fragilis)

b) ALAMEDAS:


• Fisionomía: Comunidad arbórea densa con un dosel de capas de hasta 40 metros de

altura, formada además por varios estratos inferiores en los que se localizan especies

resistentes a las frecuentes avenidas.

• Ecología: Se sitúan hacia el exterior del cauce, inmediatamente detrás de las

saucedas, no expuestas a la sumersión total, pero sí influidas por el nivel freático.



- 156 -

Álamo Blanco (Populus alba)

Esta banda del Monte ribereño del Bernesga destaca a su vez en la aparición de

abundante vegetación arbustiva, herbácea…

La causa primordial de degradación de este entorno es la sustitución de especies por

otras más maderables como Populus deltoides o Populus canescens. También aparecen

reforestaciones con Populus alba en los que la mano del hombre se nota claramente debido a

la regular disposición de árboles e igualdad en los tamaños y edades de las distintas plantas.

c) OLMEDAS


• Fisionomía: A un nivel óptimo constituyen una comunidad de alta densidad con

cobertura del 80% y altura de copas de entre 10 y 15 metros.

- 157 -

• Ecología: Ocupa la zona más alejada del cauce dentro de la galería riparia,

instalándose en suelo de vega con horizonte seudogley, de buena permeabilidad y

textura arcillosa.



Olmo (Aro italici – Ulmetum minoris)

El estrato arbustivo es similar al de la alameda, con zarzas y plantas trepadoras.

La franja conformada por olmos se encuentra muy degradada en la actualidad debido a la

producción agrícola que ha transformado el ecosistema creando huertas, regadíos, pastoreo,…

como consecuencia de esto encontramos restos de esta vegetación a modo de zarzales en las

lindes de las fincas y Olmos (Arum italicum) desperdigados.

- 158 -

Otra causa de la degradación de estos bosques fue la enfermedad que ataca a esta

especie, la “Grafiosis”.

1.3.4.4.- FAUNA

La zona de “La Candamia” posee una rica fauna.

La Candamia es una reserva perteneciente a la Consejería de Medio Ambiente, situada a

unos cinco kilómetros de León.

En la Candamia se alternan diferentes tipos de estudios. Una gran superficie de la parcela

está dedicada al cultivo y estudio de diferentes plantas de interés agro-alimentario. En el área

que ocupa el río, la actuación de la Consejería se centra en la conservación de las especies

(flora y fauna) de la ribera del Torío, tal y como ésta se presentaba siglos atrás antes del paso

del hombre por la zona.

Existe una tercera localización de interés, las antiguas canteras convertidas hoy en

humedales que dan cobijo a numerosas especies avícolas.

A continuación definimos algunas de las aves que con mayor probabilidad rondan los

alrededores del puente:

� Cigüeña blanca : Anida en el casco urbano de León. La población de esta especie que

la primavera pasada acudió a la ciudad Complutense se cifró en 89 parejas con un

índice reproductor bajo (115 pollos en la última temporada, 1,29 pollos por pareja).

Especie muy amenazada, especialmente por accidentes con el tendido eléctrico e

ingesta de gomas elásticas (muerte por asfixia).

� Golondrina Común y Dáurica : Son especies frecuentes en la ciudad. Se tiene

constancia acerca de la nidificación de golondrinas bajo el cercano puente Zulema.

- 159 -

Cabe la posibilidad de que en las aristas angulosas de los aleros del puente objeto de

este proyecto se pudieran instalar individuos de estas especies.

� Cernícalo Primilla: Pequeña rapaz similar al cernícalo vulgar pero, a diferencia de

éste, se alimenta casi exclusivamente de insectos. En la zona hay contabilizadas entre

32 y 33 parejas, con un éxito reproductor que ronda los 2,48 pollos por pareja (62

pollos en el último año).

Además de estas, existen muchas más aves que frecuentan las inmediaciones del puente

y se alimentan en las aguas de los ríos Bernesga y Torío. Destaca el Carbonero Garrapinos,

Carbonero Común, Ruiseñor Común, Estornino Negro, Gorrión Molinero, Verderón Común,

Collalba Negra, Cárabo Común,…

En la zona aparecen especies no muy comunes pero de altísimo interés ecológico debido

a su rareza y por su catalogación como “especies amenazadas”:

� Sisón Común : Se distribuye en torno a las estepas cerealistas del Bernesga y el Torío

en cifras del orden de 232 machos reproductores (0,89 machos/ 2km ). Huyen de los

bosques, áreas montañosas y ciudades. Cabe la posibilidad de encontrar ejemplares

de esta especie, pues la zona considerada presenta cultivos cerealistas en sus

alrededores.

� Torcecuello: Aparece en Montes, alamedas y campos de cereales.

- 160 -

1.3.5.– ELABORACIÓN DEL E.I.A.

5.1.- PROCESO

Las fases que se han llevado a cabo para la elaboración de este E.I.A. (Estudio de

Impacto Ambiental) han sido las siguientes:

• Toma y recogida de datos que afecten a nuestro estudio, para determinar el estado

inicial del entorno del lugar de ubicación de la obra.

• Subdivisión de la obra en áreas funcionales, para analizar en ellas los conceptos

medioambientales

• Estudio, en cada zona, del impacto ambiental respecto a todos los conceptos que

afectan a la obra. Estos conceptos han sido:

- Calidad del aire

- Ruidos

- Geología y geomorfología

- Suelos

- Hidrogeología superficial y subterránea

- Flora

- Fauna

- Paisaje

- Población

- Sociología

- Aspectos culturales

- 161 -

• Elaboración de un cuadro de valoración del I.A.

• Aplicación de los criterios de valoración y cuantificación de cada uno de los conceptos

para cada una de las soluciones. A cada concepto se le concederá un peso de 1 a 5 en

función de su importancia.

• Determinar cuál de ellas es mejor desde en punto de vista medioambiental.

1.3.5.2.- ELECCIÓN DE CONCEPTOS Y SUBCONCEPTOS

Para ello será necesario diferenciar la infraestructura en sus dos etapas: construcción y

explotación:

1.3.5.2.1.- CONSTRUCCIÓN

� RUIDOS

Los ruidos en construcción son, principalmente, los generados por la maquinaria empleada.

Así, las máquinas empleadas en movimiento de tierras producen un determinado nivel de

ruidos, las que se emplean en el hormigonado producen otro nivel distinto,…

De esta forma, elegimos como subaspecto para medir los ruidos la contaminación acústica que

produce cada máquina por el volumen de trabajo que desarrolla.

Por ejemplo: Nivel de ruidos de máquina hormigonera (Decibelios) x Volumen de hormigón

producido ( ).

3m

- 162 -

Para desarrollar este concepto necesitamos los niveles de ruido producidos en obra:

Actividad Maquinaria Unidad sobre la

que actúa

Nivel de

ruidos (dBA)

Solución

que lo

emplea

Movimiento de

tierras

Compactador (Rodillo) 3m terraplén 70 – 80 1

Cargador Frontal excavación 72 – 83 1

Pala trasera 3m excavación 72 – 92 2 y 3

Tractores - 78 – 93 -

Rascadores, Gradas excavación 80 – 92 1

Camiones 3m terraplén y

excavación 83 – 93 1, 2 y 3

Manipulación

de materiales

Hormigoneras 3m hormigón 75 – 85 1, 2 y 3

Bombas de hormigón 3m hormigón 82 – 83 1, 2 y 3

Grúas torre Metros de puente 75 – 85 1 y 2

Grúas móviles Metros de puente 88 – 90 3

Fijas

Bombas Meses de obra 70 1, 2 y 3

Generadores Meses de obra 73 – 82 1, 2 y 3

Compresores Meses de obra 76 – 86 1, 2 y 3

Impacto

Llave neumática - 84 – 88 -

Martillo Perforador de

roces - 82 – 96 -

Martinete de impacto de

picos Metros de pilote 95 – 105 1, 2 y 3

Otros Vibrador 3m hormigón 69 – 81 1

Sierras - 74 - 81 -

3m

3m

- 163 -

• Movimiento de tierra :

Medimos el volumen de tierras a excavar, transportar, etc… y lo multiplicamos por el nivel

de ruidos de la máquina implicada en tal operación. Peso 2.

Solución 1 Solución 2 Solución 3

3m terraplén 700 730 520

3m excavación 130 142 175

Compactador(dBA) 75 - -

Cargador (dBA) 77 - -

Pala (dBA) - 82 82

Grada (dBA) 86 - -

Camión (dBA) 88 88 88

∑( 3m x dBA) 144.354 88.380 75.510

Escala 0 a 10 0 8,13 10

- 164 -

• Ruido en el Hormigonado:

De igual manera multiplicamos el volumen a hormigonar por el ruido generado por las

máquinas que intervienen en el proceso. Peso 2 .


hormigón 1500 600 500

Hormigonera(dBA) 80 80 80

Bomba de hormigón

(dBA) 83 83 83

Vibrador (dBA) 75 - -

∑( 3m x dBA) 357.000 97.800 81500

Escala 0 a 10 0 9,4 10

• Ruido de las instalaciones fijas :

En este caso se multiplica el nivel de ruidos por la duración de la obra. Peso 3.


Duración (meses) 5 6 7

Generador (dBA) 77 77 77

Bomba (dBA) 70 70 70

Compresor (dBA) 82 82 80

∑(meses x dBA) 1.145 1.374 1.589

Escala 0 a 10 10 4,84 0

3m

- 165 -

• Ruido en el pilotaje:

Se medirán los metros de pilote multiplicados por el ruido que se produce en la hinca.

Peso 2.


Metros de pilote 150 150 75

Martinete de impacto 100 100 100

∑(m x dBA) 15.000 15.000 7.500

Escala 0 a 10 0 0 10

• Ruido en el montaje:

Según se emplee grúa móvil o fija. Igual que antes, multiplicamos la producción, medida

en metros de puente, por el ruido que genera la grúa. Peso 2.


Metros de puente 90 90 90

Grúa torre (dBA) 81 81 -

Grúa móvil (dBA) - - 89

∑(m x dBA) 7.290 7.290 8.010

Escala 0 a 10 10 10 0

- 166 -

� CALIDAD DEL AIRE

En la calidad del aire influye primordialmente el número de máquinas que circulan por la

obra y el volumen de tierras removido.

• Número de máquinas que circulan por la obra:

Lo medimos directamente de la tabla de maquinaria y nivel de ruidos. Peso 2.


Nº de máquinas 11 9 10

Escala 0 a 10 0 10 5

• Movimiento de tierras :

Cuanto más volumen se movilice, más polvo se levantará en la obra. Medimos los 3m

desplazados. Peso 3 .


excavación 130 142 175

Escala 0 a 10 10 7,33 0

3m

- 167 -

� CALIDAD DEL SUELO

Sobre ella influye la deforestación, el volumen de tierra vegetal extraído, la construcción de

pistas de acceso, etc…

• Volumen de tierra vegetal desbrozada:

En 3m excavados. Peso 4.


3m tierra vegetal 20 22 30

Escala 0 a 10 10 8 0

• Deforestación:

Número de árboles talados por la construcción de la infraestructura. Peso 2 .


Nº árboles 30 40 53

Escala 0 a 10 10 5,65 0

- 168 -

� HIDROGEOLOGÍA y GEOTECNIA

En este punto influye gran variedad de aspectos, la cantidad de material de excavación,

acopio, tierra vegetal,… vertidos accidentales, ocupación del espacio, etc.

• Superficie de cimentación en contacto con el río:

Así pues, las soluciones con pilas en el curso del Bernesga son más dañinas al remover

las tierras y mezclarlas con el agua. Peso 3.


Superficie cimiento

de pila 2m 35 35 0

Escala 0 a 10 0 0 10

• Superficie ocupada:

En el siguiente punto tenemos en cuenta la superficie ocupada y descarnada por la obra,

los días de lluvia (que arrastran tierras de esta superficie), su relación con la duración de la

obra (es más probable que llueva durante una obra larga que durante una corta) y los metros

cúbicos de tierra vegetal acopiada (suponemos que el material de excavación se lo llevan a

vertedero). Peso 4.


1-Días lluvia al año 100 100 100

2-Duración obra 5 6 7

3-Acopios 3m 6,125 10,24 17

4- Superficie

ocupada 2m 302,4 375,3 525

(1 x 2 x 3 x 4)/12 77.175 192.153 520.625

Escala 0 a 10 10 7,4 0

- 169 -

• Nº de pilotes :

Según se realicen más hincas mayor será el daño al terreno circundante, además de

producir vibraciones. Peso 2.


Nº pilotes 12 12 6

Escala 0 a 10 0 0 10

� FAUNA Y FLORA

En estos influyen, más o menos, los mismos aspectos que ya hemos considerado antes:

área ocupada, deforestación, superficie de río afectada,…

• Número de pilas :

De las tres soluciones, las que tienen pilas afectan, de una u otra manera a la vida de las

distintas especies fluviales; por ello se considera (en fase de construcción) los 3m de agua

desplazada para la cimentación de pilas. Peso 4 .

- 170 -


Volumen cimiento de

pila 3m 18 18 0

Nº de pilas 4 4 0

Nº x 3m 72 72 0

Escala 0 a 10 0 0 10

• Suma de talado de árboles y desbrozado (en superfic ie) de tierra vegetal:

Esto acaba de manera indirecta con la fauna al afectar a su hábitat. No hace falta decir

que la flora afectada es importante. Peso 3 .


Nº de árboles 30 40 53

2m desbrozados 440 456 510

Nº + 2m 470 496 563

Escala 0 a 10 10 7,2 0

- 171 -


Puntuación sin


Solución Solución

1 2 3 1 2 3

Ruido

1 2 0 8,13 10 0 16,26 20

2 2 0 9,4 10 0 18,8 20

3 3 10 4,84 0 30 14,52 0

4 2 0 0 10 0 0 20

5 2 10 0 0 20 0 0

Calidad del aire 6 2 0 10 5 0 20 10

7 3 10 7,33 0 30 22 0

Calidad del

suelo

8 4 10 8 0 40 32 0

9 2 10 5,65 0 20 11,3 0

Hidrogeología y

geotecnia

10 3 0 0 10 0 0 30

11 4 10 7,4 0 40 29,6 0

12 2 0 0 10 0 0 20

Fauna y flora 13 4 0 0 10 0 0 40

14 3 10 7,2 0 30 21,6 0

TOTAL 210 186,08 160

TOTAL a Escala 0 - 10 10 5.2 0

CUADRO RESUMEN IMPACTO AMBIENTAL: Fase de Construcc ión

- 172 -

1.3.5.2.2.- EXPLOTACIÓN

Durante la vida útil de la estructura los daños al terreno no son tan elevados como los que

se producían en construcción y las diferencias en fase de explotación entre una solución y las

demás no están lo suficientemente marcadas:

- Calidad del aire: Se ve afectada de igual manera en todas las soluciones, puesto que por

las tres circulará el mismo número de vehículos, con lo que el nivel de emisión de gases

será idéntico para todos los casos.

- Ruidos: También será el mismo para los tres casos, cuando antes, según el proceso

constructivo, variaba bastante de una solución a otra.

- Población: Igualmente, las tres soluciones afectarán de la misma manera.

Es en el aspecto de hidrología, fauna y flora, paisaje y aspectos socio-culturales donde

pueden encontrarse más diferencias .

� FAUNA

a) Aves:

• Cigüeñas Blancas afectadas por la obra: Cuanta mayor superficie en alzado

ocupe y más fragmente el espacio, existirá mayor peligro de choque de estas

aves con el puente en cuestión. Aumenta el peligro también cuanto más

sobresalga el puente por lo alto (diferencia de cotas entre cara inferior del

tablero y punto más alto, teniendo en cuenta barandillas). Peso 3 .

- 173 -


Nº de cigüeñas 293 293 293

Superficie ocupada

302,4 375,3 525

Diferencia cotas 2 2,54 11

Nº x ∆Cotas x 177.206 279.305 1.692.075

Escala 0 a 10 10 9,5 0

• Golondrinas anidando bajo el tablero: Para ello tenemos en cuenta la longitud

de arista angulosa cóncava bajo el tablero (longitud de tablero por nº de

aristas) multiplicado por el canto (a más canto mayor superficie para anidar).

Peso 2 .


Canto (en metros) 1,5 1,7 2

Longitud tablero 92 92 92

Nº de aristas 4 4 2

Nº x canto x tablero 552 625,6 368

Escala 0 a 10 2,8 0 10

• Superficie de matorral: A mayor superficie de matorrales, arbustos y gramíneas

mayor nº de insectos y más alimento para el Cernícalo Primilla. Consideramos

en este punto la superficie de herbáceas en el entorno del puente multiplicado

por la población de Cernícalos. La existencia de taludes vegetados es

favorable en este apartado. Peso 3 .

2m

2m

- 174 -


Superficie siembra

120 160 336

Nº de cernícalos 128 128 128

Nº x 15.360 20.480 43.008

Escala 0 a 10 10 8,14 0

• Lámina de agua: Para las especies acuáticas es favorable que la lámina de

agua aparezca despejada y que el ancho del cauce sea grande. Medimos la

longitud de la lámina en el eje del puente. Peso 1 .


Ancho (metros) 22 23 24

Escala 0 a 10 10 5 0

b) Peces:

• Número de pilas: Afecta a la circulación del río y a los peces que en el se

desarrollan. El Barbo, el gobio o la boga son algunas de las especies que

encontramos. Peso 2 .


Nº de pilas 2 2 0

Escala 0 a 10 0 0 10

2m

2m

- 175 -

c) Mamíferos:

• Cruce del puente: Es muy importante que puedan cruzar la traza de la

carretera sin peligro ni molestias; el cruce se puede efectuar bajo el puente o

con pasos inferiores construidos al efecto. Tenemos en cuenta la sección en

metros cuadrados con la que cuentan para el cruce. Peso 3.


Sección 480 420 360

Escala 0 a 10 10 5 0

• Superficie de matorral: El hábitat natural, para la mayoría de los mamíferos

existentes es el bosque (Cultivos, arbustos, hierbas altas,…). Nos referimos a

los pequeños roedores: ratones, topos, conejos,… Peso 2


Superficie siembra

270 276 336

Escala 0 a 10 0 1 10

2m

2m

- 176 -

d) Reptiles:

• Superficie del Encachado de piedra de los estribos: En los huecos de estas

piedras se genera un pequeño ecosistema formado por insectos y reptiles.

Peso 1 .


Superficie

encachado 144 161 180

Escala 0 a 10 0 5,27 10

� FLORA

• Herbáceas: Cuanto más se desarrolle la vegetación mayor riqueza ambiental

tendrá la zona. Medimos la superficie de talud que tenemos. Peso 2 .


Superficie talud 120 160 120

Escala 0 a 10 10 0 10

2m

2m

- 177 -

• Árboles: Se resta el nº de árboles talado a causa de la construcción del puente

al nº de árboles repuesto. Peso 3 .


Nº árboles repuestos 100 90 140

Nº árboles talados 30 43 53

Talados-Repuestos 70 47 87

Escala 0 a 10 4,25 0 10

� INCENDIO

• Superficie de maleza fácilmente incendiable: La vegetación en la orilla es

difícil que prenda al estar humedecida, luego a estas zonas se las minora entre

2. Peso 4.


Superficie matorral

253 246 306

Escala 0 a 10 8,8 10 0

2m

- 178 -


Puntuación sin


Solución Solución

1 2 3 1 2 3

Fauna

1 3 10 9,5 0 30 28,5 0

2 2 2,8 0 10 5,6 0 20

3 3 10 8,14 0 30 24,42 0

4 1 10 5 0 10 5 0

5 2 0 0 10 0 0 20

6 3 10 5 0 30 15 0

7 2 0 1 10 0 2 20

8 1 0 5,27 10 0 5,27 10

Flora 9 2 10 0 10 20 0 20

10 3 4,25 0 10 12,75 0 30

Incendio 11 4 8,8 10 0 35,2 40 0

TOTAL 173,5 120,2 120

TOTAL a Escala 0 - 10 10 0 0

CUADRO RESUMEN IMPACTO AMBIENTAL: Fase de Explotaci ón

- 179 -

1.3.6.– CONCLUSIÓN DEL E.I.A.

Tras elaborar el estudio de impacto ambiental en construcción y en explotación, se han

obtenido los siguientes resultados:


CONSTRUCCIÓN 10 5,2 0

EXPLOTACIÓN 10 0 0

TOTAL 20 5,2 0

TOTAL

Escala 0-10 10 2,6 0

- 180 -

1.4.1- ANEJO DE

GEOLOGÍA Y

GEOTECNIA

- 181 -

- 182 -

ÍNDICE

PÁGINA

1.4.1.1.- INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 173

1.4.1.2.- OBJETIVO .................................................................................................................. 173

1.4.1.3.- GEOLOGÍA Y GEOTECNIA ....................................................................................... 174

1.4.1.4.- CONCLUSIÓN ............................................................................................................ 176

- 183 -

- 184 -

1.4.1.1.- INTRODUCCIÓN

En el presente anejo se determinan las principales características geológicas del terreno

donde se va a situar el puente objeto de este proyecto. A su vez se llevará a cabo un estudio

de la situación y composición de los principales yacimientos y canteras de las proximidades.

En este anejo de Geología y Geotecnia se va a desarrollar centrando el estudio en la parte

común a todas las soluciones posibles, por ello la parte Geológica tiene un peso prácticamente

definitivo. En cuanto a la Geotécnica haremos una caracterización de los materiales que se

localizan en la traza y accesos del puente y plantearemos los ensayos básicos con la intención

de analizar los condicionantes que el terreno impone a las obras.

1.4.1.2.- OBJETIVO

La principal finalidad de este anejo de Geología y Geotecnia es obtener los parámetros de

suelos y rocas en el área de implantación del puente para dimensionar y calcular los elementos

estructurales del mismo, concretamente las condiciones de cimentación existentes y los medios

más adecuados para llevarlas a cabo.

- 185 -

1.4.1.3. – GEOLOGÍA Y GEOTECNIA

El reconocimiento del subsuelo donde va a ser cimentado el puente sobre el río Bernesga

entre Eras de Renueva y Pinilla, se ha llevado a cabo mediante el estudio de toda la

información geológica previa y la realización de los siguientes trabajos de campo: 2 sondeos

mecánicos a rotación, 4 calicatas y 4 penetraciones dinámicas.

Estos sondeos han puesto de manifiesto la existencia de un primer estrato cuaternario de

gravas poligénicas, arenas y arenas-arcillosas, constituido por echadizos sobre aluvial del río

Bernesga de un espesor máximo de hasta 5,50 metros y debajo un substrato base constituido

por una arcilla margosa miocena sobreconsolidada, dura, con intercalaciones o paquetes más

arenosos o areniscosos cuya profundidad sobrepasa los 13 m.

El nivel cuaternario no se considera aceptable como nivel de apoyo de la cimentación por

su irregularidad y poca capacidad portante, por lo que la estructura debe ser cimentada en el

Mioceno y en profundidad , bien sea mediante pozos o mediante pilotes, prestando especial

atención a los posibles asientos que se puedan producir en las arcillas.

La capacidad portante será baja, entre 2 y 6 Kg/cm 2. La cohesión del terreno será de 0,7

Kg/cm 2, aproximadamente.

A continuación se presenta una tabla resumen con las características principales de las

unidades geotécnicas en el área de influencia de la obra:

Dep

ósito

Alu

vial

QA


Taludes: 3H:2V



Zonas encharcables. El drenaje por infiltración es bueno y la

escorrentía superficial es de media a baja.


- 186 -

Capacidad portante: Media-baja: 2 Kg/cm2

Reutilización:

Material apto para uso en terraplenes, en general siendo según la

clasificación del PG3 (1975) material entre seleccionado y

tolerable.


Dep

ósito

terr

azas

QM


Taludes: 3H:2V



Zonas encharcables. El drenaje por infiltración es alto y la

escorrentía superficial es baja.


Capacidad portante: Media-baja (localmente): 2 Kg/cm2

Reutilización: En general seleccionado (86%),según la clasificación del PG3

(1975)


Lim

os A

rcill

osos

MC

Excavabilidad: Excavable. Ripabilidad marginal en bancos conglomeráticos de

espesor métrico.

Taludes: 3H:2V

Capacidad de drenaje: Materiales semipermeables. La escorrentía superficial es por lo

general favorable

Agresividad del suelo: Qb –Qc (entre ataque medio y fuerte) según la Instrucción de

Hormigón Estructural.

Capacidad portante: Media: 6 Kg/cm2

Cohesión: 0,7 Kg/cm2

Reutilización: Material apto para uso en terraplenes, en general tolerable según

la clasificación del PG3 (1975)

Varios:

Nivel freático elevado, situado entre 1 y 4m de profundidad. Niveles

freáticos colgados en el contacto entre materiales terciarios y de

terraza. Presencia de carbonatos

- 187 -

La cimentación que se propone , que se deduce de los datos anteriormente expuestos,

será mediante pilotes fabricados in situ, de 1,5 m de diámetro aproximadamente, con una

longitud suficiente para empotrarse en el estrato terciario arcilloso, en torno a los 15-20 m de

profundidad, resistiendo por punta y por fuste, con unos valores medios de cohesión de 0,7

kg/cm2 y ángulo de rozamiento interno de 35º, con una capacidad portante media de 4 kg/cm2.

1.4.1.4.- CONCLUSIÓN

En este capítulo, en primer lugar se ha realizado un reconocimiento específico del terreno

para determinar los distintos materiales que lo forman, con el objetivo de encontrar una

subcapa apropiada para la cimentación del puente.

En general, se van a considerar dos posibles soluciones de cimentación: la primera será

directa mediante zapatas y la segunda profunda mediante pilotes.

La tipología Superficial (o directa) será aplicable cuando el plano de cimientos no tenga

que empotrarse más de 4 metros bajo la superficie final de explanación. Y la tipología

Profunda será de aplicación cuando el empotramiento necesario sea mayor de 6 metros. En

nuestro caso, una vez realizado el reconocimiento del terreno, se ha determinado que las dos

primeras capas de 5,5m y 13m respectivamente, son inapropiadas para la cimentación, por lo

que la cimentación será en una capa más profunda entre 15m y 20m. La capacidad portante en

esta zona es media, de unos 6 kg/cm2, suficiente para cimentar el puente. La cimentación

profunda en todas las alternativas será mediante pilotes de diámetro en torno a 1,5 m,

fabricados in situ y con longitud suficiente para empotrarse en el estrato arcilloso terciario

resistente.

- 188 -

1.4.2- ANEJO DE

CLIMATOLOGÍA

- 189 -

- 190 -

ÍNDICE

PÁGINA

1.4.2.1.- INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 181

1.4.2.2.- OBJETIVO…………………………………………………………….………….………...181

1.4.2.3.- DATOS CLIMÁTICOS ................................................................................................. 181

1.4.2.3.1.- Datos del Instituto Nacional de Meteorología

……………………………………………………………………………………………181

a) “Escuela de Capataces” ............................................................................................... 183

b) Estación de Navatejera ................................................................................................ 185

c) Estación de la Virgen del Camino. ............................................................................... 186

1.4.2.3.2.- Resumen de datos pluviométricos ...................................................................... 188

1.4.2.3.3- Resumen de datos térmicos ................................................................................. 190

1.4.2.3.4.- Viento dominante ................................................................................................. 192

1.4.2.3.5.- Conclusiones ....................................................................................................... 192

1.4.2.3.5.1.- ANÁLISIS DE RESTRICCIONES................................................................. 193

1.4.2.3.5.2.- Índices climáticos y clasificación de Papadakis ........................................... 193

1.4.2.3.6.- Datos de mayor interés ........................................................................................ 194

1.4.2.4.- METODOLOGÍA ......................................................................................................... 196

1.4.2.4.1.- DATOS QUE INFLUYEN EL CÁLCULO ............................................................. 196

1.4.2.4.1.1.- LLUVIA ......................................................................................................... 196

1.4.2.4.1.2.- TEMPERATURA .......................................................................................... 196

1.4.2.4.1.3.- VIENTO ........................................................................................................ 196

1.4.2.4.1.4.- NIEVE ........................................................................................................... 197

1.4.2.4.2.- DATOS QUE INFLUYEN EN LA EJECUCIÓN DE LA OBRA ............................. 197

1.4.2.4.2.1.- PRECIPITACIONES .................................................................................... 197

1.4.2.4.2.2.- TEMPERATURAS ........................................................................................ 197

1.4.2.4.2.3.- NIEBLAS, ROCÍOS Y ESCARCHAS ........................................................... 198

1.4.2.3.2.4.- INSOLACIÓN ............................................................................................... 198

1.4.2.4.3.- DATOS QUE INFLUYEN EN LA UTILIZACIÓN Y CONSERVACIÓN DEL

PUENTE …………………………………………………………………………………………...199

1.4.2.4.3.1.- NIEBLA ......................................................................................................... 199

1.4.2.4.3.2.- VIENTO ........................................................................................................ 199

1.4.2.4.3.3.- NIEVE Y HIELO ........................................................................................... 199

- 191 -

1.4.2.4.3.4.- INSOLACIÓN ............................................................................................... 200

1.4.2.5.- CUADRO RESUMEN DE DATOS Y PARÁMETROS ................................................ 201

- 192 -


El estudio climatológico se ha realizado a partir de los datos recogidos en la Agencia

Estatal de Meteorología (AEMET) de todas las estaciones pluviométricas y termométricas

ubicadas en la zona de proyecto. Dichos datos pluviométricos serán los mismos a emplear en

el posterior anejo Hidrológico.

Una vez recopilada toda la información, se ha procedido a seleccionar las estaciones

más representativas, tal y como se justificará en los puntos siguientes. Para la clasificación

climática se ha utilizado la publicación "Caracterización agro climática de la provincia de León"

realizada y editada por el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación en 1.989.

1.4.2.2.- OBJETIVO

A partir de los resultados obtenidos se determinan:

� Los parámetros que influirán en el dimensionamiento y en el cálculo del Proyecto.

� El número de días aprovechables para trabajar en las diversas unidades de obra cuyo

ritmo de ejecución pueda verse afectado por razones climatológicas.

Por lo tanto se analizarán los datos para ver de qué manera influyen en:

• El cálculo de la estructura

• La ejecución de la obra

• Utilización y conservación del puente

1.4.2.3.- DATOS CLIMÁTICOS

1.4.2.3.1.- Datos del Instituto Nacional de

Meteorología

La fase inicial del estudio climatológico ha consistido en una recopilación exhaustiva de

los datos existentes en la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) sobre las estaciones

meteorológicas más representativas del área de proyecto, tanto por su proximidad a la traza del

- 193 -

puente o a las cuencas de aportación de los cauces, como por las longitudes de las series de

datos.

Las estaciones consultadas son las que figuran en la tabla siguiente:

CUENCA HIDROGRÁFICA Nº 2, RÍO DUERO

ESTACIÓN

PROVINCIA

COORDENADAS ALTI-

TUD

(m)

PERÍODO

OBSERVACIÓN

AÑOS

COMPLET

OS Nº NOMBRE CLASE LONGI-

TUD

LATI-

TUD P T V P T V

2651 AZADINOS PLUVIO-

MÉTRICA LEÓN

05-37-

17 W

42-38-

10 846

1931

1979 - -

13

De-

Ses

tima

da

- -

2652

LEÓN

“Escuela de

Capataces”

TERMO-

PLUVIO-

MÉTRICA

LEÓN 05-33-

12 W

42-34-

50 820

1966

2001

1967

2001 - 33

3

3 -

2659 NAVATEJE

RA

TERMO-

PLUVIO-

MÉTRICA

LEÓN 05-33-

57 W

42-37-

40 878

1942

2000

1948

1999 - 48

3

5 -

2661

LEÓN

“Virgen del

Camino”

COMPLETA LEÓN 05-39-

07 W

42-35-

10 913

1938

2012

1938

2012

1961

2012 74

7

0

4

6

P: Datos de precipitación

T: Datos de temperatura

V: Datos de viento

De las estaciones anteriores, se ha desestimado la de Azadinos al presentar una serie

de registros inferior a 15 años.

Dada la existencia de varias estaciones con series de duración aceptable, para

seleccionar aquellas que finalmente se emplearían en el estudio climatológico, la hidrología y el

diseño de las obras de drenaje, se ha realizado un proceso de selección, teniendo en cuenta su

situación con respecto a la obra.

Se realiza a continuación un análisis de los parámetros más destacados.

- 194 -

a) “Escuela de Capataces”

Datos de precipitaciones del año medio (período 1966-2001), correspondientes a la

estación termo-pluviométrica de León “Escuela de Capataces”.

ESTACIÓN Nº 2652 LEÓN "Escuela de Capataces"

MES

PRECIPITACIÓN (mm) Nº DE DÍAS DE

ME

DIA

MÁXI

MA

MÍNI

MA

MÁXI

MA

24 h.

PRECI

P.>

1 mm

PRECI

P.>

10

mm

PRECI

P.>

30

mm

LLU-

VIA

NIE-

VE

GRA-

NIZO

TOR-

MENTA

NIE-

BLA

RO-

CÍO

ESCAR

CHA

NIE-

VE

SUE-

LO

ENE 61’9 238’0 0’3 35’0 8 2 0 6 2 0 0 4 5 17 2

FEB 53’0 175’3 4’0 37’5 7 2 0 6 2 0 0 1 6 15 1

MAR 27’2 83’6 0’0 28’5 5 1 0 6 1 0 0 0 12 14 1

ABR 43’0 132’5 2’8 45’0 7 1 0 6 0 1 1 0 15 8 0

MAY 53’5 119’5 0’4 32’0 8 2 0 10 0 1 3 0 20 2 0

JUN 42’2 99’0 3’0 37’0 6 1 0 7 0 0 3 0 25 0 0

JUL 26’0 129’9 0’0 41’5 3 1 0 5 0 0 4 0 28 0 0

AGO 22’3 78’2 0’0 41’0 3 1 0 4 0 0 3 0 28 0 0

SEP 31’2 131’2 0’0 86’5 4 1 0 6 0 0 1 0 25 1 0

OCT 51’1 154’8 3’0 48’0 7 2 0 9 0 0 0 1 21 3 0

NOV 53’7 209’8 0’0 42’0 7 2 0 6 1 0 0 2 11 11 0

DIC 57’5 185’3 4’5 49’0 8 2 0 9 1 0 0 5 6 16 1

- 195 -

Datos de temperaturas del año medio (período 1967-2001), correspondientes a la estación

termo-pluviométrica de León “Escuela de Capataces”:


MES

TEMPERATURA (°C) NÚMERO DE DÍAS CON

EXTREMAS VALORES MEDIOS Tmín ≤≤≤≤-

5°C

Tmín

≤≤≤≤0°C

Tmáx

≥≥≥≥20°C

Tmáx

≥≥≥≥25°C

Tmáx

≥≥≥≥30°C MÁXIMA MÍNIMA MÁXIMA MÍNIMA MEDIA

ENE 17'5 -16'0 7'6 -1'0 3'3 7 22 3 0 0

FEB 19'5 -9'0 9'7 0'0 4'8 3 15 0 0 0

MAR 25'5 -8'5 12'9 1'2 7'0 1 13 0 0 0

ABR 30'0 -6'5 15'1 2'9 9'0 0 7 0 4 0

MAY 31'5 -3'5 18'4 6'0 12'2 0 2 0 1 0

JUN 37'5 1'0 24'1 9'2 16'7 0 0 0 14 4

JUL 38'5 2'5 28'7 11'6 20'1 0 0 0 25 15

AGO 38'5 2'0 27'7 11'2 19'4 0 0 0 24 11

SEP 37'0 -0'5 23'8 9'2 16'5 0 0 0 14 4

OCT 30'0 -4'5 17'6 6'1 11'8 0 2 0 2 0

NOV 26'0 -8'5 12'1 2'5 7'3 1 9 0 0 0

DIC 20'5 -15'0 8'5 0'0 4'2 4 17 0 0 0

- 196 -

b) Estación de Navatejera


estación termopluviométrica de “Navatejera”.

ESTACIÓN Nº 2659 NAVATEJERA

MES


ME-

DIA

MÁ-

XIMA

MÍNI-

MA

MÁXI

MA

24 h.

Preci

p.>

1mm

Precip

p.>

10 mm

Precip

p.>

30 mm

LLUVI

A

NIE-

VE

GRA-

NIZO

TOR-

MENTA

NIEB

LA

RO-

CÍO

ESCAR

CHA

NIE-

VE

SUE

LO

ENE 53’0 260’5 0’0 54’0 8 2 0 7 3 0 0 3 - 9 3

FEB 39’9 173’5 1’1 50’0 7 1 0 6 2 0 0 1 - 7 2

MAR 35’0 132’2 0’0 27’0 6 1 0 7 1 0 0 1 - 5 0

ABR 37’5 109’8 2’0 34’0 6 1 0 7 0 1 1 0 - 2 0

MAY 44’4 127’3 2’0 43’0 7 2 0 9 0 0 2 0 - 1 0

JUN 38’2 105’3 4’2 47’8 5 1 0 7 0 0 3 0 - 0 0

JUL 19’5 117’2 0’0 48’0 3 1 0 3 0 0 2 0 - 0 0

AGO 18’6 71’3 0’0 46’0 2 1 0 3 0 0 2 0 - 0 0

SEP 30’7 130’1 0’1 110’0 4 1 0 6 0 0 1 0 - 0 0

OCT 45’5 167’4 3’5 40’0 6 1 0 8 0 0 0 0 - 2 0

NOV 50’7 155’5 0’0 55’4 7 2 0 8 1 0 0 1 - 6 0

DIC 53’9 181’4 3’0 80’0 7 2 0 8 2 0 0 3 - 8 2

- 197 -

c) Estación de la Virgen del Camino.


estación completa de León “Virgen del Camino”

ESTACIÓN Nº 2661 LEÓN “Virgen del Camino”

MES


ME-

DIA

MÁXI

MA

MÍNI-

MA

MÁXI

MA

24 h.

Preci

p.>

1 mm

Precip

p. >

10 mm

Precip.

p.>

30 mm

LLUVIA NIEVE GRA-

NIZO

TOR-

MENTA

NIE-

BLA

RO-

CÍO

ESCAR

CHA

NIEVE

SUEO

ENE 59’6 253’3 0’0 48’5 9 2 0 9 5 0 0 8 2 14 3

FEB 48’3 188’1 0’0 35’8 7 1 0 7 4 0 0 3 3 12 2

MAR 42’8 154’6 0’0 28’6 7 1 0 9 2 1 0 1 5 9 1

ABR 45’9 138’8 3’0 53’6 7 1 0 10 1 1 1 0 7 4 0

MAY 51’8 119’4 6’1 52’1 8 2 0 12 0 1 3 1 8 1 0

JUN 35’0 99’7 6’0 47’5 5 1 0 8 0 0 3 1 7 0 0

JUL 22’1 110’3 0’0 56’5 3 1 0 5 0 0 3 0 5 0 0

AGO 19’4 84’0 0’0 74’6 3 1 0 5 0 0 2 0 7 0 0

SEP 36’4 143’2 2’0 98’5 5 1 0 8 0 0 1 0 8 0 0

OCT 52’5 163’8 0’0 43’6 7 2 0 11 0 0 0 2 11 2 0

NOV 57’8 166’4 0’0 62’0 7 2 0 10 1 0 0 4 6 8 0

DIC 62’1 241’8 1’0 50’2 8 2 0 10 3 0 0 8 2 13 2

Estos resultados se han contrastado con los datos aportados por las siguientes

publicaciones:

- “Datos Climáticos para Carreteras”, editado por la División de Construcción de la

Dirección General de Carreteras.

- “Atlas Climático de España”, editado por el Instituto Nacional de Meteorología.

- “Tiempo y Clima en España” de García-Reija.

- 198 -

En la siguiente tabla se indican además de los anteriores, los valores medios adoptados,

para los que se ha descartado aquellos que resultaban fuera del rango.

ATLAS

INM MOPT

TIEMPO Y

CLIMA

ESPAÑA

ESTACIO

N

Nº 2652

ESTACIÓN

Nº 2659

ESTACIÓN

Nº 2661

VALOR

ADOPTA-

DO

Precipitación media anual (mm) 520 550 535 522 467 534 532

Número medio anual de días de

lluvia 90 95 117 87 79

104 99

Temperatura media anual (°C) 10,5 12,7 11 11,0 - - 11,3

Temperatura máxima absoluta (°C) - 38,0 - 38,5 - - 38,3

Temperatura mínima absoluta (°C) - -17,4 - -16,0 - - -16,7

Valor medio de las temperaturas

medias en verano (°C) 17,5 18,8 - 18,8 -

- 18,4


medias en invierno (°C) 3,7 3,5 - 4,1 -

- 3,8


máximas en verano (°C) 26,0 26,5 - 26,8 -

- 26,4


mínimas en verano (°C) 9,0 11,1 - 10,7 -

- 10,3


máximas en invierno (°C) 7,7 7,7 - 8,6 -

- 8,0


mínimas en invierno (°C) -0,5 -0,6 - -0,4 -

- -0,5

Oscilación verano-invierno de las

temperaturas medias mensuales

(°C)

13,8 15,3 - 14,7 -

-

14,6

Humedad relativa media diaria en

Enero (%) 85 85 - - -

- 85,0

Humedad relativa media diaria en

Julio (%) 50 52 - - -

- 51,0

Valor medio anual del número de

horas de sol 2620 2740 2630 - -

- 2663

Nº medio de días de helada 88 79 85 - - 87 84,8

Nº medio de días de nieve 15 11 15 7 10 17 12’5

Evapotranspiración potencial

media anual (mm) 650 - 678 - -

- 664

En los siguientes puntos se estudia los valores pluviométricos y térmicos

seleccionados, obteniéndose las magnitudes de determinadas variables en cada una de ellas.

- 199 -

1.4.2.3.2.- Resumen de datos pluviométricos

A continuación se presenta un resumen de los datos pluviométricos obtenidos en la

estación meteorológica escogida para la realización del estudio climatológico: la estación 2652

“Escuela de Capataces” LEÓN

Las variables recogidas en la estación son las siguientes:

• Precipitación media mensual

• Precipitaciones máximas en 24 horas

• Precipitaciones máximas y mínimas

• Días de lluvia

• Días de nieve

• Días de granizo

• Días de tormenta

• Días de niebla

• Días de rocío

• Días de escarcha

• Días de nieve cubriente

• Días de precipitación 1 mm



≥≥≥

- 200 -

Precipitación mensual media y máxima en 24 horas en la estación Nº2652:

“Escuela de Capataces” LEÓN

Analizando por tanto estos datos pluviométricos se puede afirmar:

• Las precipitaciones de la zona de estudio son en general de tipo medio, con valores

comprendidos entre 500 y 550 mm anuales (media de la serie estudiada 532 mm),

como corresponde a una zona de clima Mediterráneo templado seco.

• El régimen pluviométrico de la estación pone de manifiesto la existencia de un

máximo absoluto a finales de otoño y principios de invierno (en diciembre y enero) y

un máximo relativo en primavera, entre los meses de mayo.

• Los valores mínimos corresponden siempre a los meses de julio y agosto, por lo que

las precipitaciones en verano son significativamente inferiores a las de cualquier otra

estación anual.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

P (

mm

)

Mes

Precipitación Mensual Media y Máxima en 24 h

P total mensual (mm) P máxima (mm)

- 201 -

• La distribución de precipitaciones a lo largo del año presenta valores superiores a 40

mm desde el mes de octubre a febrero, dándose el máximo absoluto anual en el mes

de diciembre y enero claramente diferenciado, alcanzando los 60 mm.

A continuación, la estación presenta un descenso de las precipitaciones en marzo,

y un aumento posterior en abril entre 45 y 50 mm. Luego nos encontramos descensos

apreciables a partir de junio, alcanzándose los mínimos entre julio y agosto con

valores entre 20 Y 25 mm, para volver a incrementarse a partir del mes de

septiembre.

• En cuanto a la intensidad y forma de las precipitaciones, éstas suelen ser de tipo

seco, registrándose que el 75% de los días de lluvia la intensidad se sitúa entre 1 y 10

mm, en tanto que solo alrededor del 20% de los días se superan los 10 mm y

alrededor del 2% superan los 30 mm.

• Las precipitaciones en forma de nieve son frecuentes, con especial incidencia entre

los meses de diciembre a febrero, superándose en general los 10 días anuales.

• El granizo se produce de manera igual de ocasional que las nevadas, dándose este

fenómeno menos de 5 días al año generalmente.

1.4.2.3.3- Resumen de datos térmicos

Las características térmicas de la zona de estudio, obtenidos en la estación

meteorológica escogida para la realización del estudio climatológico: la estación 2652 “Escuela

de Capataces” LEÓN, se reflejan en el siguiente cuadro (en este se han incluido únicamente

las más relevantes).

Se observa por tanto:

• El régimen térmico de la zona se caracteriza por las temperaturas de invierno bastante

rigurosas, con mínimas

máximas de 39°C.

• Los periodos de primavera y otoño

presentándose la primavera como más cálida que el otoño, con mínimas entre

6°C en ambas estaciones y máximas entre 25°C y 35 °C en primavera y 20°C y 35°C

en otoño.

• La temperatura media anual

año entre los 0°C de enero y los 23°C de julio.

• El mes más frío corresponde a enero, en el que la media de las mínimas es de

• La media de las máximas

El mes más cálido es julio

-20

-10

0

10

20

30

40

50

Ene Feb Mar

T (º

C)

Resumen de Temperaturas Mensuales

T máxima mensual (ºC)

T máxima media (ºC)

El régimen térmico de la zona se caracteriza por las temperaturas de invierno bastante

mínimas en torno a -6°C y temperaturas altas en verano, alcanzándose

primavera y otoño presentan características difere

presentándose la primavera como más cálida que el otoño, con mínimas entre


temperatura media anual es de aproximadamente 11.5°C, variando a

año entre los 0°C de enero y los 23°C de julio.

corresponde a enero, en el que la media de las mínimas es de

media de las máximas supera ampliamente los 20°C desde junio hasta septiembre.

El mes más cálido es julio, en el que la media de las máximas es de 34.8°C.

Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct

Mes


T máxima mensual (ºC) T media mensual (ºC) T mínima mensual (ºC)

T máxima media (ºC) T mínima media (ºC)

- 202 -

El régimen térmico de la zona se caracteriza por las temperaturas de invierno bastante

6°C y temperaturas altas en verano, alcanzándose

presentan características diferentes entre sí,

presentándose la primavera como más cálida que el otoño, con mínimas entre -4°C y


es de aproximadamente 11.5°C, variando a lo largo del

corresponde a enero, en el que la media de las mínimas es de -0.5°C.

supera ampliamente los 20°C desde junio hasta septiembre.

, en el que la media de las máximas es de 34.8°C.

Oct Nov Dic


T mínima mensual (ºC)

- 203 -

A raíz de todos los datos recogidos, se deduce que el régimen térmico en el área de

proyecto es de tipo Supra Mediterráneo Inferior.

1.4.2.3.4.- Viento dominante

Para el análisis de las direcciones dominantes de los vientos se ha empleado la estación

Nº2661 de La Virgen del Camino al tratarse de la única estación completa cercana (única con

datos de viento).

En cuanto al régimen de vientos se refiere, éstos son mayoritariamente de componente

oeste, aunque con carácter subordinado en frecuencia también se dan vientos con otros

componentes tales como noroeste, norte y suroeste. La racha máxima registrada en este

observatorio ha sido de 119 Km/h con dirección SSO, aunque el valor medio de rachas

máximas observado es de 87 Km/h.

1.4.2.3.5.- Conclusiones

La zona de estudio presenta una pluviometría media anual de 532 mm que resulta

superior a la media nacional. Estas precipitaciones se reparten en un promedio de 99 días al

año que se distribuyen principalmente a lo largo de los meses de la primavera y otoño.

La nieve está presente durante un promedio de 13 días al año concentrándose en los

meses de Noviembre a Marzo. Durante estas nevadas, la nieve llega a cubrir el suelo en torno

a los 7 días al año.

Las tormentas tienen lugar una media de 18 días al año, siendo más abundantes en el

período cálido.

Las nieblas se presentan en torno a 20 días al año.

El régimen térmico se caracteriza por unos inviernos muy rigurosos con mínimas de hasta

-16,7° C, que se alcanzan en el mes de Enero, frente a unas máximas de hasta 38’3° C que se

alcanzan en los meses de Julio y Agosto.

- 204 -

El número de días de helada al año es elevado, del orden de 85, que se reparten

principalmente en los meses de Noviembre a Abril.

1.4.2.3.5.1.- ANÁLISIS DE RESTRICCIONES

A partir de los mapas de isolíneas del “Atlas climático de España” del Instituto Nacional de

Meteorología, se analiza la posible variación de los meteoros con mayor repercusión sobre la

carretera y el tráfico, según la longitud geográfica de los corredores.

Si bien no existen diferencias acusadas, se observa un ligero aumento del número de días

de niebla y heladas, así como un leve descenso de la precipitación media anual en corredores

situados al este, (río Bernesga y cordillera de su margen izquierda). No se observa variación

alguna por el contrario, en el número de días de nieve al año.

1.4.2.3.5.2.- Índices climáticos y clasificación de Papadakis

Se han obtenido los siguientes índices:

� Índice termopluviométrico de Dantin-Revenga

Este índice pone de manifiesto la aridez del medio y se obtiene mediante la

siguiente fórmula:

donde:

t = Temperatura media anual en grados centígrados

p = Precipitación media anual en milímetros

En este caso:

Según el índice de aridez, el clima se clasifica como zona semiárida.

12'2532

3'11*100 ==tpI

P

tI tp

100=

- 205 -

Factor pluviométrico de Lang

Este índice corresponde a la siguiente expresión:

P = Precipitación media mensual expresada en milímetros.

t = Temperatura media anual en grados centígrados.

Clasificación agroclimática de Papadakis

Según la clasificación de Papadakis, el clima es continental (Pa-C).

1.4.2.3.6.- Datos de mayor interés

Todos estos datos que hemos señalado nos dan una idea muy aproximada del entorno

en que se realiza la obra, si bien de cara al proyecto, y en general a los cálculos, diseño y

desarrollo previsto de la obra, los datos que más nos interesan son los siguientes:

Lluvia

Precipitación diaria máxima

Número de días con lluvia > 1 mm, > 10 mm, > 30 mm

Nieve

Número de días de nieve.

Temperatura

Variación diaria de temperatura.

Días de temperaturas inferiores a 4°, 0°, y -5ºC

Días de temperaturas superiores a 40ºC

Vientos

Dirección

Velocidad

Frecuencia

1'473'11

532 ==pF

t

PFp =

- 206 -

Helada

Número de días de helada

Niebla

Número de días de niebla

Insolación

Días de insolación

La utilización concreta que se hará de estos datos en el proyecto se especifica con

detalle en el siguiente apartado. De igual forma los valores que se utilizarán en otros anejos a

lo largo del Proyecto se exponen en el apartado 4, “Cuadro resumen de datos climáticos y

parámetros para el proyecto”.

- 207 -

1.4.2.4.- METODOLOGÍA

En este capítulo vamos a analizar el uso específico que haremos de los datos

climáticos enumerados para la realización de los diferentes anejos del Proyecto.

1.4.2.4.1.- DATOS QUE INFLUYEN EL CÁLCULO

1.4.2.4.1.1.- LLUVIA

El dato de la precipitación máxima será utilizado para diseñar tanto los elementos de

desagüe del tablero del puente como de los desmontes y terraplenes de la variante.

También se utilizará para analizar la escorrentía de la cuenca bajo el puente y el

dimensionamiento de las obras transversales de paso. Se hallara la cota de la lámina de agua

y con ella el gálibo de diseño.

Todos estos cálculos se realizarán en los anejos hidrológicos y de desagüe superficial y

subterráneo.

1.4.2.4.1.2.- TEMPERATURA

El dato referente a las temperaturas máximas y mínimas es necesario para el cálculo de

las juntas y para el cálculo de las tensiones que puede provocar el gradiente térmico sobre la

estructura. Se empleará este dato en el correspondiente Anejo de Cálculo.

1.4.2.4.1.3.- VIENTO

El viento tiene una influencia en el cálculo ya que es una carga dinámica que afecta tanto

a las pilas como al tablero. Nos interesará, por tanto, la dirección predominante y la velocidad

que puede alcanzar en nuestra zona.

- 208 -

No se deben olvidar los posibles efectos de resonancia por lo que analizaremos las

frecuencias de dicho viento sobre el puente.

El cálculo referente al viento sobre la estructura se detallará en el Anejo de Cálculo.

1.4.2.4.1.4.- NIEVE

La nieve afecta al cálculo en cuanto que es una sobrecarga sobre el tablero, interesa, por

tanto, conocer el número de días con nieve.

El valor de esta sobrecarga de nieve se analizará en el Anejo de Cálculo.

1.4.2.4.2.- DATOS QUE INFLUYEN EN LA

EJECUCIÓN DE LA OBRA

Las variables climatológicas actúan sobre las unidades de obra de la siguiente manera:

1.4.2.4.2.1.- PRECIPITACIONES

Si la precipitación es inferior a 10 mm. Se podrán realizar los trabajos relacionados con las

explanaciones, con los hormigones, mezclas bituminosas y áridos.

1.4.2.4.2.2.- TEMPERATURAS

Para el tratamiento de las mezclas bituminosas es necesario que la temperatura sea

superior a 5° C.

- 209 -

La realización de trabajos de explanaciones puede ser desarrollada siempre que no baje la

temperatura por debajo de los 0 °C.

En el caso del hormigonado, si la acción del frío se produce sobre el proceso de fraguado

o de principio de endurecimiento, se produce un retardo de su endurecimiento, llegando incluso

a anularlo.

A menos que se tome alguna precaución en forma de calefacción, y protección del

hormigón, es conveniente suspender el hormigonado cuando la temperatura alcance los +4 °C

a las nueve de la mañana del día que se hormigona, ya que es probable que en las cuarenta y

ocho horas siguientes se baje de los 0ºC.

Si el hormigonado se lleva a cabo en ambiente frío, incluso con riesgos de heladas, se

podrá usar agua a 40 °C.

Por debajo de -5 °C se suspenderá el hormigonado, o se realizará su fabricación y

hormigonado en un recinto que pueda calentarse.

Si la temperatura es superior a los 40 °C, se suspenderá el hormigonado, salvo que se

tomen acciones como la de enfriar el agua, amasar con hielo picado, enfriar los áridos, etc.

1.4.2.4.2.3.- NIEBLAS, ROCÍOS Y ESCARCHAS

La existencia de niebla produce problemas de visión de zonas amplias. Por tanto habrá

que tomar precauciones en esos días. La utilización de todo tipo de maquinaria debe realizarse

con precaución e incluso suspenderse si existen problemas de seguridad.

Con la existencia de rocío y escarcha no se pueden realizar trabajos con mezclas

bituminosas.

1.4.2.4.2.4.- INSOLACIÓN

La insolación influye en el proceso de fraguado del hormigón. Si el número de horas de

insolación es grande y la temperatura elevada habrá que evitar la pérdida de humedad del

hormigón.

- 210 -

Todos estos problemas que puede producir el clima de la zona en la construcción serán

tenidos en cuenta en el anejo correspondiente.

1.4.2.4.3.- DATOS QUE INFLUYEN EN LA

UTILIZACIÓN Y CONSERVACIÓN DEL PUENTE

1.4.2.4.3.1.- NIEBLA

La niebla es un problema grave en el transporte por carretera ya que puede provocar

graves accidentes que pueden verse aún más agravados en el caso de un puente.

Así, se considera que más de 4 ó 5 días al año con niebla es un valor alto, lo que conlleva

la utilización de medidas como son el uso de reflectante, luces, etc. En la zona de estudio la

influencia de la niebla es importante, ascendiendo a 28 el número de días con niebla al año.

1.4.2.4.3.2.- VIENTO

Este parámetro afecta a la circulación, sobre todo de vehículos pesados.

Este efecto, en caso de producirse debe tenerse en cuenta en el diseño de la sección

transversal ya sea aumentando el ancho o colocando deflectores o pantallas.

Se estudiará en el Anejo de Cálculo y dimensionamiento.

1.4.2.4.3.3.- NIEVE Y HIELO

Tiene una influencia muy importante en la adherencia de los vehículos y por tanto en la

seguridad. En el caso de presentarse se debería paliar utilizando sales fundentes y máquinas

quitanieves. El uso de estas sales también influye en la corrosión de los elementos metálicos

del puente como se estudiará en el Anejo de Cálculo y Dimensionamiento.

- 211 -

Algunas medidas que se analizarán deben ser: Aumentar recubrimiento, aumentar la

cuantía, aumentar los coeficientes de seguridad, usar acero protegido eléctricamente o acero

anticorrosión.

1.4.2.4.3.4.- INSOLACIÓN

Los rayos ultravioleta del sol afectan al envejecimiento de muchos materiales como son

barandillas de plástico, bandas de goma, baldosas peatonales, etc. La conveniencia del uso de

estos elementos vendrá determinada por la insolación.

- 212 -

1.4.2.5.- CUADRO RESUMEN DE DATOS Y

PARÁMETROS

CUADRO DE DATOS CLIMÁTICOS Y PARÁMETROS PARA EL PRO YECTO

Datos Influencia Documentos Afectados Parámetro

Lluvia

retorno de Periodo

máxima diariaión Precipitac

Estudio de la cuenca y desagüe

superficial

Anejo de Hidrología y

desagüe

T=500 Pd=145mm

T=25 Pd=75mm

Temperatura

mínima aTemperatur

máxima aTemperatur

Cálculo de juntas.

Realización de trabajos:

hormigonado, uso de mezclas bituminosas, realización de explanaciones,

etc,…

Cálculo y Planificación de la

obra

CT º17,45=∆ Nº de días con Temperaturas máx. o mín.:

Días<0ºC 87 días

Días>30ºC 90 días

Nieve

Sobrecarga de nieve

Realización de

trabajos

Cálculo y Planificación de la

obra

Sobrecarga: 0.5 T/m2 . Nieve cubre 7 días

Nº días nieve: 13

Heladas y escarchas

Realización de los trabajos:

hormigonado y soldadura

Uso de sales

fundentes

Planificación de la obra y seguridad

Nº de días de helada y escarcha:

87

Viento

Frecuencia

Velocidad

Dirección

Sobrecarga de viento

Influencia de la

sobrecarga

Utilización del puente

Cálculo y dimensionamiento

Sobrecarga de 2/200 mKg

Dirección Sur-Suroeste

Nieblas

Realización de los trabajos

Utilización del

puente

Planificación y seguridad

Nº de días con niebla: 28

Insolación

Realización de los trabajos:

hormigonado (fraguado)

Diseño de los elementos del

tablero

Planificación y diseño

Temperatura máx.: 39ºC

Nº de horas de

sol anuales: 2.484

- 213 -

- 214 -

1.4.3- ANEJO DE

HIDROLOGÍA

- 215 -

- 216 -

ÍNDICE 1.4.3.1.- INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 207

1.4.3.2.- OBJETIVO ................................................................................................................. 207

1.4.3.3.- DOCUMENTACIÓN CONSULTADA ........................................................................ 208

1.4.3.4.- CÁLCULOS HIDROLÓGICOS . ................................................................................. 209

1.4.3.4.1.- METODOLOGÍA DE CÁLCULO. .......................................................................... 209

1.4.3.4.2.- MÉTODOS Y CÁLCULO. ..................................................................................... 209

1.4.3.5.2.1.- MÉTODOS EMPÍRICOS ............................................................................... 209

1.4.3.4.2.2.- ÁBACO DE LA CONFEDERACIÓN HIDROGRÁFICA DEL NORTE ........... 211

1.4.3.4.2.3.- MÉTODO HIDROMETEREOLÓGICO: ......................................................... 213

A) CÁLCULO DE LA PRECIPITACIÓN MÁXIMA DIARIA. ......................................... 213

A.1) DATOS RECOGIDOS EN LAS ESTACIONES CLIMATOLÓGICAS: ............. 213

A.2) TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE LOS DATOS OBTENIDOS: ................... 216

A.3) DATOS DEL MINISTERIO DE FOMENTO ..................................................... 218

A.4) RESUMEN DE PRECIPITACIONES MÁXIMAS ............................................. 220

B) CÁLCULO DEL CAUDAL....................................................................................... 221

B.1.) TIEMPO DE CONCENTRACIÓN ................................................................... 222

B.2) COEFICIENTE REDUCTOR POR ÁREA . ..................................................... 223

B.3.) INTENSIDAD DE LLUVIA. .............................................................................. 224

B.4.) COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA. ............................................................ 225

B.5.) COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD ............................................................... 225

B.6.) CAUDALES…………………………………………………………………………226

1.4.3.4.2.4.- MÉTODO ESTADÍSTICO BASADO EN DATOS DE CAUDALES ................. 227

A) RECOPILACIÓN DE DATOS Y ANÁLISIS DE DATOS. ................................................ 227

B) EXTRAPOLACIÓN ESTADÍSTICA DE CAUDALES MÁXIMOS. ................................... 228

B.1) DATOS DELRÍO TORÍO ......................................................................................... 229

B.2) DATOS DEL RÍO BERNESGA. ............................................................................... 231

C) OBTENCIÓN DEL CAUDAL DE CÁLCULO .................................................................. 231

- 217 -

1.4.3.5.- CÁLCULOS HDRÁULICOS ………………… ………………………………………….235

1.4.3.5.1.- DATOSCONSIDERADOS…………………………………….……………...……235

1.4.3.5.2.- ALTURA MÍNIMA DEL TABLERO…………………………………….…………..239

1.4.3.6.- CONCLUSIONES……………...……………………………………………………………240

- 218 -


El anejo de hidrología tiene una gran importancia en el proyecto de un puente sobre río.

Tiene como objetivo conocer el caudal y la cota del cauce que discurre bajo el puente con el fin

de determinar posteriormente, entre otros elementos, el gálibo de diseño.

Para ello, se analiza la cuenca aguas arriba del puente y la climatología de la zona (en

concreto las precipitaciones) con lo que se obtiene el caudal.

Como antecedente al anejo de Hidrología tenemos el anejo de Climatología.

1.4.3.2.- OBJETIVO

El objetivo del anejo de Hidrología es por tanto:

• Conocer caudales de las aportaciones por lluvia.

• Nivel de agua del cauce

Es muy importante conocer estos dos datos con el fin de dimensionar posteriormente los

elementos afectados por el agua:

• Gálibo de diseño: En este proyecto el gálibo de diseño del puente viene definido por

motivos funcionales, pues el perfil que atraviesa el puente es muy poco

pronunciado, con una diferencia de cotas entre lámina de agua y ribera de apenas

dos metros. Si el tablero del puente se realizara a ras del terreno, el gálibo dejado

entre el tablero y el agua sería insignificante. Como es necesario elevar la rasante

considerablemente (del orden de 5 metros por encima del terreno) aseguramos que

no existe avenida que alcance tales cotas.

• Obras de drenaje: Se dimensionarán en función del caudal que tengan que drenar.

- 219 -

• Obras de encauzamiento, taludes: El río Bernesga ya está encauzado bajo el

puente.

• Pilas: Si están dentro de la zona inundable se puede producir socavación.

1.4.3.3.- DOCUMENTACIÓN CONSULTADA

� Pluviometría:

• Agencia Estatal de Meteorología (AEMET).

• Confederación Hidrográfica del Duero.

� Aforos:

• Confederación Hidrográfica del Duero.

• Anuario de Aforos del CEDEX.

� Bibliografía:

• “Máximas lluvias diarias en la España Peninsular” (1999). Dirección

General de Carreteras del Ministerio de Fomento.

• “Instrucción 5.2.-I.C. Drenaje Superficial” del M.O.P.U. (1990).

� Datos históricos: consulta de puentes y pasarelas aguas arriba y aguas abajo

del puente objeto de proyecto.

- 220 -

1.4.3.4.- CÁLCULOS HIDROLÓGICOS.

1.4.3.5.1.- METODOLOGÍA DE CÁLCULO.

Para llevar a cabo el estudio se han utilizado varios métodos para la estimación de

avenidas de distinto período de retorno:

• Métodos Empíricos: Formulación que expresa el caudal máximo en función de

las características geomorfológicas de la cuenca. Son poco rigurosas y se

emplearán para obtener un primer valor de referencia u orden de magnitud.

• Método Racional Modificado: Será el método principal para hallar el caudal de

avenida. Se realizará un tratamiento estadístico previo de datos.

• Ábaco de la confederación Hidrográfica del Norte:

• Método Estadístico: Contraste de los datos obtenidos en los métodos anteriores

con los de las estaciones de aforo.

Una vez hallado el caudal de avenida empleando varios métodos, se contrastarán los

resultados y se tomará el mayor de todos, quedándonos siempre del lado de la seguridad.

1.4.3.4.2.- MÉTODOS Y CÁLCULO.

A continuación se calculará el caudal de avenida para distintos periodos de retorno por

medio de varios métodos, detallándose las características principales de cada uno de ellos:

1.4.3.4.2.1.- MÉTODOS EMPÍRICOS:

Formulación que expresa el caudal máximo en función de las características

geomorfológicas de la cuenca. Son poco rigurosos y se emplearán para obtener un primer valor

de referencia u orden de magnitud. Serán útiles por lo tanto para contrastar los datos hallados

por otros métodos más fiables.

- 221 -

Emplearé en método de Gómez-Quijano, el de Santi y el de Zapata. En los tres casos

para un periodo de retorno de 500 años.

FÓRMULA DE GÓMEZ QUIJANO: Válida para cuencas de superficie inferior a 2000 km2.

Determina el caudal de avenida en función del área de la cuenca.

� = �� /

siendo:

S= área en km2

Q= caudal de avenida en m3/s

FÓRMULA DE SANTI: Hace intervenir la frecuencia de las crecidas y permite obtener el caudal

de avenida en función del periodo de retorno considerado y del área de la cuenca en estudio

según las siguientes expresiones:

� = ��

� Válida para S<1000 km2

� = ��/ Válida para S>1000 km2

c es un parámetro que depende del periodo de retorno de forma que:

T=100 años c=33

T=500 años c=50

T=1000 años c=66

FÓRMULA DE ZAPATA: Suele utilizarse en el Norte de España. Determina también el caudal

de avenida en función de la superficie de la cuenca (S):

� = �� ,

S= superficie en km2

- 222 -

RESULTADOS:

T= 500 años

S= 442,68 km2

MÉTODO CAUDAL DE AVENIDA (m 3/s)

GÓMEZ-QUIJANO 987

SANTI 1052

ZAPATA 812

1.4.3.4.2.2.- ÁBACO DE LA CONFEDERACIÓN HIDROGRÁFIC A DEL NORTE:

Este gráfico se incluye en el Proyecto de Directrices del Plan Hidrológico del Norte I de la

Confederación Hidrográfica del Norte. Permite obtener el caudal específico de avenida (en

m3/s/km2) en función de la cuenca afluente y del periodo de retorno (años).

Una vez obtenido el caudal específico de avenida, basta multiplicarlo por la superficie de la

cuenca vertiente de las diferentes cuencas hidrológicas analizadas para obtener el caudal de

avenida asociado al periodo de retorno a analizar.

- 223 -

Entrando en el gráfico con el valor de superficie (S=442,68 km2), obtengo el caudal

específico (q=2,5 m3/s/km2) sobre la línea de periodo de retorno (T=500 años). Multiplicando

este caudal por el área de la cuenca obtengo el caudal de avenida (Q=1106,7 m3/s).

Este proceso, al igual que los métodos empíricos sólo es útil para contrastar futuros datos

más fiables. Es poco riguroso y su única función es proporcionar un orden de magnitud.

- 224 -

MÉTODO CAUDAL DE AVENIDA (m 3/s)

ÁBACO CONF. HIDROG. NORTE 1106,7

1.4.3.4.2.3.- MÉTODO HIDROMETEREOLÓGICO:

Se estima la precipitación máxima diaria para distintos períodos de retorno. El cálculo

hidrometeorológico, una deducción de la aplicación de la denominada fórmula racional, nos

permite la estimación de los caudales punta y de los volúmenes de avenidas.

A) CÁLCULO DE LA PRECIPITACIÓN MÁXIMA DIARIA.

Para el cálculo de la precipitación máxima diaria se han contrastado los resultados

obtenidos de tres formas:

• Los recogidos de la estación de la Virgen del Camino (Nº2661), por su mayor

importancia (Estación Completa con muy buenas series de datos).

• Tratamiento estadístico de las series pluviométricas de distintas estaciones (con más

de 30 años de datos completos):

o León (Escuela de Capataces), Nº2652

o Navatejera Nº 2659

• “Máximas lluvias diarias en la España peninsular" del Ministerio de Fomento.

A.1) DATOS RECOGIDOS EN LAS ESTACIONES CLIMATOLÓGIC AS:

De las estaciones pluviométricas cercanas se han seleccionado y utilizado aquellas con

una serie (continua) de registros de al menos 15 años y con más de 30 años de datos

completos:

- 225 -

CUENCA HIDROGRÁFICA Nº 2, RÍO DUERO

ESTACIÓN

PROVINCIA

COORDENADAS ALTI-

TUD

(m)

PERÍODO

OBSERVACIÓN

AÑOS

COMPLET

OS Nº NOMBRE CLASE LONGI-

TUD

LATI-

TUD P T V P T V

2652

LEÓN

“Escuela de

Capataces”

TERMO-

PLUVIO-

MÉTRICA

LEÓN 05-33-

12 W

42-34-

50 820

1966

2001

1967

2001 - 33

3

3 -

2659 NAVATEJE

RA

TERMO-

PLUVIO-

MÉTRICA

LEÓN 05-33-

57 W

42-37-

40 878

1942

2000

1948

1999 - 48

3

5 -

2661

LEÓN

“Virgen del

Camino”

COMPLETA LEÓN 05-39-

07 W

42-35-

10 913

1938

2009

1938

2009

1961

2009 71

7

0

4

6

Los resúmenes de datos pluviométricos de cada estación que se adjuntan han sido

tratados a partir de los datos proporcionados por el AEMET:

ESTACIÓN LEÓN (VIRGEN DEL CAMINO): Es la estación con más importancia en el

estudio hidrológico. Tiene grandes series de datos y está ubicada cerca del

emplazamiento del puente.

ESTACIÓN Nº 2661 LEÓN “Virgen del Camino”

MES


ME-

DIA

MÁXI

MA

MÍNI-

MA

MÁXI

MA

24 h.

Preci

p.>

1 mm

Precip

p. >

10 mm

Precip.

p.>

30 mm

LLU

VIA

NIEV

E

GRA-

NIZO

TOR-

MENTA

NIE-

BLA

RO-

CÍO

ESCAR

CHA

NIEVE

SUEO

ENE 59’6 253’3 0’0 48’5 9 2 0 9 5 0 0 8 2 14 3

FEB 48’3 188’1 0’0 35’8 7 1 0 7 4 0 0 3 3 12 2

MAR 42’8 154’6 0’0 28’6 7 1 0 9 2 1 0 1 5 9 1

ABR 45’9 138’8 3’0 53’6 7 1 0 10 1 1 1 0 7 4 0

MAY 51’8 119’4 6’1 52’1 8 2 0 12 0 1 3 1 8 1 0

JUN 35’0 99’7 6’0 47’5 5 1 0 8 0 0 3 1 7 0 0

JUL 22’1 110’3 0’0 56’5 3 1 0 5 0 0 3 0 5 0 0

AGO 19’4 84’0 0’0 74’6 3 1 0 5 0 0 2 0 7 0 0

SEP 36’4 143’2 2’0 98’5 5 1 0 8 0 0 1 0 8 0 0

OCT 52’5 163’8 0’0 43’6 7 2 0 11 0 0 0 2 11 2 0

NOV 57’8 166’4 0’0 62’0 7 2 0 10 1 0 0 4 6 8 0

DIC 62’1 241’8 1’0 50’2 8 2 0 10 3 0 0 8 2 13 2

- 226 -

Se han representado gráficamente los valores de precipitación:

ESTACIÓN LEÓN (ESCUELA E CAPATACES): Datos de menor importancia que los de la

estación anterior pero que también se tratarán estadísticamente a modo de contraste:


MES


ME

DIA

MÁXI

MA

MÍNI

MA

MÁXI

MA

24 h.

PRECI

P.>

1 mm

PRECI

P.>

10

mm

PRECI

P.>

30

mm

LLU-

VIA

NIE-

VE

GRA-

NIZO

TOR-

MENTA

NIE-

BLA

RO-

CÍO

ESCAR

CHA

NIE-

VE

SUE-

LO

ENE 61’9 238’0 0’3 35’0 8 2 0 6 2 0 0 4 5 17 2

FEB 53’0 175’3 4’0 37’5 7 2 0 6 2 0 0 1 6 15 1

MAR 27’2 83’6 0’0 28’5 5 1 0 6 1 0 0 0 12 14 1

ABR 43’0 132’5 2’8 45’0 7 1 0 6 0 1 1 0 15 8 0

MAY 53’5 119’5 0’4 32’0 8 2 0 10 0 1 3 0 20 2 0

JUN 42’2 99’0 3’0 37’0 6 1 0 7 0 0 3 0 25 0 0

JUL 26’0 129’9 0’0 41’5 3 1 0 5 0 0 4 0 28 0 0

AGO 22’3 78’2 0’0 41’0 3 1 0 4 0 0 3 0 28 0 0

SEP 31’2 131’2 0’0 86’5 4 1 0 6 0 0 1 0 25 1 0

OCT 51’1 154’8 3’0 48’0 7 2 0 9 0 0 0 1 21 3 0

NOV 53’7 209’8 0’0 42’0 7 2 0 6 1 0 0 2 11 11 0

DIC 57’5 185’3 4’5 49’0 8 2 0 9 1 0 0 5 6 16 1

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

E F M A MY J JL AG S O N D

PR

EC

IPIT

AC

ION

ES

(mm

)

MESES

REPRESENTACION GRAFICA DE VALORES DE PRECIPITACION ES REGISTRADAS

MEDIA MENSUAL MAXIMA DIARIA MAXIMA MENSUAL

- 227 -

ESTACIÓN NAVATEJERA: También de menor importancia que la de la Virgen del

Camino, pero igualmente útil que la de la Escuela de Capataces para su tratamiento

estadístico:

ESTACIÓN Nº 2659 NAVATEJERA

MES


ME-

DIA

MÁ-

XIMA

MÍNI-

MA

MÁXI

MA

24 h.

Preci

p.>

1mm

Precip

p.>

10 mm

Precip

p.>

30 mm

LLU

VIA

NIE-

VE

GRA-

NIZO

TOR-

MENTA

NIEB

LA

RO-

CÍO

ESCAR

CHA

NIE-

VE

SUELO

ENE 53’0 260’5 0’0 54’0 8 2 0 7 3 0 0 3 - 9 3

FEB 39’9 173’5 1’1 50’0 7 1 0 6 2 0 0 1 - 7 2

MAR 35’0 132’2 0’0 27’0 6 1 0 7 1 0 0 1 - 5 0

ABR 37’5 109’8 2’0 34’0 6 1 0 7 0 1 1 0 - 2 0

MAY 44’4 127’3 2’0 43’0 7 2 0 9 0 0 2 0 - 1 0

JUN 38’2 105’3 4’2 47’8 5 1 0 7 0 0 3 0 - 0 0

JUL 19’5 117’2 0’0 48’0 3 1 0 3 0 0 2 0 - 0 0

AGO 18’6 71’3 0’0 46’0 2 1 0 3 0 0 2 0 - 0 0

SEP 30’7 130’1 0’1 110’0 4 1 0 6 0 0 1 0 - 0 0

OCT 45’5 167’4 3’5 40’0 6 1 0 8 0 0 0 0 - 2 0

NOV 50’7 155’5 0’0 55’4 7 2 0 8 1 0 0 1 - 6 0

DIC 53’9 181’4 3’0 80’0 7 2 0 8 2 0 0 3 - 8 2

A.2) TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE LOS DATOS OBTENIDOS :

Teniendo en cuenta los registros pluviométricos de las estaciones escogidas, se han

calculado las precipitaciones máximas anuales en 24 horas para los distintos períodos de

retorno a partir de los datos pluviométricos de cada estación correspondientes a las series de

máximas precipitaciones en 24 horas de cada año.

Es habitual en España realizar este cálculo mediante el tratamiento estadístico de las

series pluviométricas utilizando el ajuste a la distribución de Gumbel. Sin embargo en los

- 228 -

últimos años, el Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX ha recomendado la utilización

de otra ley de distribución, la Ley SQRT-ET máx, al considerar que muestra un mayor ajuste

para períodos de retorno elevados. Dado que nuestro caudal de avenida se hallará para un

T=500 años se ha optado por esta segunda distribución.

Con la Ley SQRT-ET máx el Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX ha obtenido

resultados, en general, más realistas y más conservadores que los obtenidos con Gumbel. La

expresión de la distribución SQRT-ET máx es la siguiente:

Mediante esta función se han obtenido las precipitaciones máximas en 24 horas

asociadas a cada período de retorno.

A continuación, se presentan los resultados para cada una de las estaciones utilizadas, y

para los períodos de retorno considerados de 2, 5, 10, 25, 50, 100 y 500 años.

En el cuadro siguiente, se presentan los resultados de las precipitaciones máximas

anuales en 24 horas, para distintos períodos de retorno:

PERÍODO DE

RETORNO

(AÑOS)

Nº 2652

ESCUELA

CAPATACES

Nº 2659

NAVATEJER

A

Nº 2661

VIRGEN DEL

CAMINO

2 33 32 33

5 45 45 43

10 54 55 51

25 66 70 61

50 75 81 70

100 86 94 78

500 112 125 100

)exp()1()(Pr)( bxbxaexXobxF +−=<=

- 229 -

Se puede apreciar a modo de comparación cierta semejanza entre los datos para cada

periodo de retorno. Al realizar los cálculos se operará siempre con el mayor valor de todos.

A continuación analizo las precipitaciones máximas anuales en 24 horas según los datos

del Ministerio de Fomento.

A.3) DATOS DEL MINISTERIO DE FOMENTO

Estos valores han sido contrastados con los obtenidos de la publicación "Máximas

lluvias diarias en la España peninsular" del Ministerio de Fomento (1999). Analizando la

hoja 2-2VALLADOLID obtenemos los valores del Coeficiente de variación (curvas rojas) y

del valor medio de la máxima precipitación diaria anual (curvas moradas):

- 230 -

Cv=0.34 (Coeficiente de variación)

P= 36.6 mm (Valor medio de la máxima precipitación diaria anual)

Para el periodo de retorno T deseado y con el valor de Cv se obtiene el factor de

amplificación K T (tabla 7.1).

Finalmente realizando el producto del factor de amplificación (KT) por el valor medio P

de la máxima precipitación diaria anual obtengo la precipitación diaria máxima para el

periodo de retorno deseado:

- 231 -

T (años) 2 5 10 25 50 100 500

Pmáx 24 h

(mm) 34 44 52 63 71 80 102

A.4) RESUMEN DE PRECIPITACIONES MÁXIMAS

Todos los valores de las precipitaciones, resultado de la aplicación de los distintos

métodos, para cada período de retorno, han sido comparados entre sí, adoptando siempre

el mayor de los valores obtenidos para estar del lado de la seguridad.

A continuación se exponen estos valores en la siguiente tabla:

Pd 2 (mm) 34

Pd 5

(mm) 45

Pd 10

(mm) 55

Pd 25

(mm) 70

Pd 50

(mm) 81

Pd 100

(mm) 94

Pd 500

(mm) 125

- 232 -

B) CÁLCULO DEL CAUDAL .

El método usado para calcular los caudales de avenida de los distintos períodos de

retorno en la cuenca completa aguas arriba del puente sobre el río Bernesga, con los

datos meteorológicos de precipitaciones, es el MÉTODO RACIONAL MODIFICADO .

El Método Racional Modificado es una variante (Témez 1991) del recogido en la

instrucción de carreteras 5.2–IC y utilizado en este informe, introduce unos factores de

corrección para solucionar la hipótesis restrictiva de lluvia neta constante a lo largo del

intervalo de duración igual a Tc (tiempo de concentración de la cuenca), y la adecuada

definición del coeficiente de escorrentía C para hacerlo depender de las variables más

representativas.

Las variables que se barajan en el cálculo del caudal de escorrentía, según define la

instrucción 5.2-IC en el método racional modificado, son las siguientes:

• Precipitación máxima diaria en el periodo de retorno considerado: 500 años

para el puente (estudio de avenidas) y 25 años para los drenajes y desagües superficiales.

• Características geométricas de la cuenca (superficie, longitud y desnivel). La

superficie considerada para el cálculo de máxima avenida es la de la cuenca del Bernesga

aguas arriba de nuestro puente. En este caso, al encontrarse el puente en el tramo final

del río, en su afluencia al Bernesga, se tomará la superficie total de la cuenca.

• Tiempo de concentración , definido como el tiempo que transcurre desde que

empieza a llover hasta que la primera gota de lluvia que produce escorrentía en el punto

más alejado de la cuenca llega hasta la sección donde se está midiendo. Es la duración

mínima que ha de tener una tormenta para que el caudal que cruza la sección de control

sea máximo.

• Escorrentía , mide a través del coeficiente de escorrentía que proporción de

lluvia fluye y cual queda retenida por el terreno y su vegetación. En este término influye el

tipo de terreno considerado (permeabilidad) y la cobertera vegetal desarrollada.

La metodología a seguir es la siguiente:

- 233 -

donde:

Q (m3/s): Caudal punta en el punto de desagüe correspondiente a un período de

retorno dado.

C: Coeficiente de escorrentía de la cuenca drenada.

I (mm/h): Intensidad media de precipitación correspondiente al período de retorno

considerado y a un intervalo igual al tiempo de concentración.

A (km2): Superficie de la cuenca.

K: Coeficiente de uniformidad.

B.1.) TIEMPO DE CONCENTRACIÓN

Este tiempo es independiente de la configuración y magnitudes del aguacero,

dependiendo sólo de las características morfológicas de la cuenca. Para estimarlo se

emplea la fórmula:

En la que:

Tc (h) = tiempo de concentración

L (km) = longitud del curso principal

J (m/m) = pendiente media del curso principal

76,0

4/13,0

=J

LTc

K

AICQ

××=

- 234 -

15

A - 1 = ARFLog

PARÁMETROS

A (km2) 442,68

LONGITUD RIO (km) 63,9

H MÍN. (m sobre n.m.) 820

H MÁX (m sobre n.m.) 2043

∆H (m) 1223

PENDIENTE MEDIA

J (m/m) 0,01914

Tc (h) 14,988

B.2.) COEFICIENTE REDUCTOR POR ÁREA

Este elemento no aparece en la Instrucción 5.2 IC y corrige el hecho de que la

distribución de la precipitación no es uniforme geográficamente, es decir, no toda la

cuenca contribuye con la misma precipitación.

Este factor reductor (ARF) se multiplica por los valores puntuales estimados (Pd

correspondiente a la Estación pluviométrica considerada).

Se utiliza el factor propuesto por Témez (1991):

siendo A el área de la cuenca en Km2

- 235 -

B.3.) INTENSIDAD DE LLUVIA.

Para el cálculo del caudal se ha considerado, de acuerdo con el método

hidrometeorológico, que el caso más desfavorable es aquel en que el aguacero tiene una

duración igual a la del tiempo de concentración.

Al contar sólo con datos de precipitaciones máximas diarias, no se pueden extrapolar

los valores de las intensidades de aguaceros de distinta duración, por lo que para

determinarlos, se ha de recurrir a las curvas intensidad-duración elaboradas para un

conjunto de estaciones españolas.

Consultando el mapa de isolíneas de los valores I1/Id para España que figura en la

Norma 5.2-IC., siendo I1 (mm/h) la intensidad horaria e Id (mm/h) la intensidad media

diaria, se obtiene que en la zona de estudio:

5,9 = I

I

d

1

La intensidad media diaria de precipitación es igual a:

La intensidad media (It) del aguacero a considerar en la estimación de caudales de

referencia:

)h

mm(

24

ARF . P = Id

d

−−

=

128

28

11,0

1,01,0ct

dd

t

I

I

I

I

- 236 -

B.4.) COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA.

El coeficiente de escorrentía se ha calculado de acuerdo con la fórmula que se indica

en el método hidrometeorológico propuesto por la Instrucción 5.2-IC.

donde Pd es la máxima precipitación total diaria para el período de retorno considerado

y Po es el umbral de escorrentía correspondiente a las características de la cuenca ( según

la tabla 2-1 de la instrucción 5.2-IC).

El valor del umbral de escorrentía Po, valor de la precipitación a partir de la cual se

origina aquélla, se determina a partir de los usos y texturas de los suelos de la cuenca y se

mayora mediante un coeficiente, en nuestro caso de valor 2.1 (tabla 2.5 de 5.2 – IC), que

refleja la variación regional de la humedad habitual en el suelo al comienzo de

aguaceros significativos.

Se considera masas forestales de características hidrológicas medias y grupo de suelo

C, correspondiente a una infiltración lenta. Operaremos con un valor de P0= 22mm y un

valor corregido de P0’= 46,2mm.

B.5.) COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD

Se trata de un coeficiente que depende de las unidades en las que se expresen Q y A y

que incluye un aumento del 20% en Q para tener en cuenta el efecto de las puntas de

precipitación.

En nuestro caso, con el área de la cuenca en km2 y el caudal en m3/s:

K=3

)P 11 + P(

)P 23 + P( . )P - P( = C

2od

odod

- 237 -

B.6.) CAUDALES

Los datos y resultados del Método Racional Modificado se exponen en conjunto en las

siguientes tablas:

DATOS

A (km 2) 442,68

L (km) 63,9

J (m/m) 0,01914

K 3

Pd 5 (mm) 45

Pd 10 (mm) 55

Pd 25 (mm) 70

Pd 50 (mm) 81

Pd 100 (mm) 94

Pd 500 (mm) 125

I1/Id 9,5

- 238 -

PARÁMETROS

HALLADOS

ARF 0,82

Tc (h) 14,99

P0 (mm) 46,20

T (años) 5

años

10

años

25

años

50

años

100

años

500

años

C 0,13 0,20 0,26 0,30 0,38 0,48

Id (mm/h) 1,54 1,89 2,40 2,78 3,23 4,29

It (mm/h) 2,50 3,05 3,89 4,50 5,22 6,94

Q (m3/s) 47,93 90,13 149,13 199,11 292,69 491,64

1.4.3.4.2.4.- MÉTODO ESTADÍSTICO BASADO EN DATOS DE CAUDALES:

Es posible extrapolar valores el caudal máximo para distintos periodos de retorno en base

a datos reales de aforos de caudales máximos. La metodología a seguir y los correspondientes

cálculos:

A) RECOPILACIÓN DE DATOS Y ANÁLISIS DE DATOS.

Se ha estudiado, en primer lugar, la hidrología del río, utilizando los datos de las dos

estaciones de aforos existentes en el río Bernesga. Una de ellas encuentra en Pontedo

(estación de aforos nº65 de la Cuenca Hidrográfica del Duero) con datos de 22 años completos

y la otra corresponde a Matallana de Torío, pero ha sido desestimada al sólo tener datos de 6

años completos.

- 239 -

Se han recopilado los datos publicados en España por el CEDEX en anuarios clasificados

por cuencas hidrográficas, en este caso la del Duero.

Debido a que la serie de datos de aforos del río Bernesga es escasa (22 años cuando lo

recomendable es tener en torno a 50 años) para realizar el tratamiento estadístico de datos, se

ha decidido comparar con los datos correspondientes al río Torío, cuya cuenca es muy similar

a la del río Bernesga.

La hipótesis de proporcionalidad con la cuenca del río Bernesga puede considerarse

válida debido a la similitud existente entre ambas cuencas como consecuencia de su situación,

pudiéndose considerar similares en su latitud, longitud y altitud.

Se han consultado por lo tanto las estaciones de aforos del río Bernesga (Anuario de

Aforos del CEDEX):

• Estación Nº 2070, a su paso por La Robla.

• Estación Nº 2115, a su paso por León.

A continuación se realiza un tratamiento estadístico de los datos.

B) EXTRAPOLACIÓN ESTADÍSTICA DE CAUDALES MÁXIMOS .

Una vez obtenidos los datos y mediante los correspondientes ajustes de Gumbel, se ha

calculado la crecida media y las relaciones con ella de las crecidas de períodos de retorno.

Posteriormente partiendo de los datos del río Bernesga y de los de la estación de aforos

nº2065 situada en Pontedo, obtendremos los caudales de avenida para los diferentes periodos

de retorno.

- 240 -

B.1) DATOS DEL RÍO TORÍO

Los datos de la estación de aforo de Pontedo (S=43 km2) registrados en el periodo

1960-61 a 1973-74 son los que figuran en la siguiente tabla.

Año Q (m3/s)

1960-61 14.4

1961-62 18.3

1962-63 20.5

1963-64 14.3

1964-65 15.3

1965-66 11.8

1966-67 9.1

1967-68 29.6

1968-69 9.6

1969-70 12.3

1970-71 8.9

1971-72 12.7

1972-73 16.3

1973-74 10.7

Ajustando la función de distribución de Gumbel se obtienen los siguientes valores:

α

µ ) ) F(q) (ln - (ln - X =

- 241 -

donde X es el valor de la variable que tiene una probabilidad F(q) de que no se

sobrepase.

donde:

Para cada uno de los periodos de retorno a considerar se obtiene el caudal de

avenida.

T = 5 años T = 25 años T = 100 años T = 500 años

Caudal de cálculo (m3/s) 18.42 25.50 31.34 38.06

0.24 6

12.17 60.577

- x

==

==

σπα

σπ

µ

28.25 x- n

x

14.56 n

x x

2

2i2

i

∑

∑

=

==

σ

- 242 -

B.2) DATOS DEL RÍO BERNESGA .

Del estudio hidrológico del río Bernesga tomaremos los caudales de avenida para los

diferentes periodos de retorno, tanto para la estación de aforos Nº2070 situada en la Robla

como para su paso por León.

T = 5 años T = 25 años T = 100 años T = 500 años

La Robla (S=340 km2) 150.77 228.35 291.72 363.83

León (S=626 km2) 226 335 425 528

C) OBTENCIÓN DEL CAUDAL DE CÁLCULO.

Para obtener el caudal de cálculo del río Bernesga a su paso por León para cada uno de los

periodos de retorno, se calcula la ecuación que da dicho caudal de avenida en función de la

superficie de la cuenca hasta el punto donde se calcula, donde i es el período de retorno

considerado.

Para ello, y con el fin de poder contrastar los resultados obtenidos, obtendremos dicha

ecuación de dos formas diferentes:

• A partir de los datos del río Bernesga, por lo que la expresión de dicha ecuación sería la

de una recta (ecuación lineal):

(S) f Qi =

iii b S a Q +×=

- 243 -

• A partir de los datos del río Bernesga, añadiendo los datos de la estación de aforos del río

Torío, por lo que resultaría la ecuación de una parábola de segundo grado:

A continuación, se calculan los valores de los coeficientes ai, bi y ci para cada uno de los

periodos de retorno considerados.

Ecuación de primer orden.

PERIODO DE RETORNO T = 25 AÑOS.

228.35 = 340 a25 + b25

335.00 = 626 a25 + b25

Q25 (S) = 0.373 S + 101.56


291.72 = 340 a100 + b100

425.00 = 626 a100 + b100

Q100 (S) = 0.466 S + 133.27.56


363.83 = 340 a500 + b500

ii2

ii c S b S a Q +×+×=

- 244 -

528.00 = 626 a500 + b500

Q500 (S) = 0.574 S + 168.66

Ecuación de segundo orden.


25.50 = 1849 a25 + 43 b25 + c25

228.35 = 115600 a25 + 340 b25 + c25

335.00 = 391876 a25 + 626 b25 + c25

Q25 (S) = -5.319e-4 S2 + 0.8867 S – 11.652


31.34 = 1849 a100 + 43 b100 + c100

291.72 = 115600 a100 + 340 b100 + c100

425.00 = 391876 a100 + 626 b100 + c100

Q100 (S) = -7.044e-4 S2 + 1.1465 S – 16.657


38.06 = 1849 a500 + 43 b500 + c500

363.83 = 115600 a500 + 340 b500 + c500

528.00 = 391876 a500 + 626 b500 + c500

Q500 (S) = -8.968e-4 S2 + 1.44035 S – 22.2169

- 245 -

A partir de las expresiones calculadas anteriormente se obtienen los valores de los caudales

de cálculo para cada uno de los periodos de retorno considerados, sin más que sustituir el valor

de la superficie de la cuenca del río Bernesga a su paso por León, que es de 442,68 km2.

Se presentan en la siguiente tabla los valores obtenidos, tanto para la ecuación línea como

para la de segundo orden.

Caudal de cálculo (m3/s) T = 25 años T = 100 años T = 500 años

Ecuación Lineal 266,68 339,56 422,76

Ecuación Segundo Orden 276,64 352,84 439,66

A partir de los datos obtenidos, se pueden contrastar los resultados, observándose la

similitud de los valores obtenidos por ambos métodos.

Se opta por adoptar como valores de cálculo los obtenidos a partir de la ecuación de

segundo orden, ya que al ser ligeramente superiores, nos dejan del lado de la seguridad.

Por tanto los valores adoptados serán:

T = 25 años T = 100 años T = 500 años

Caudal de cálculo (m 3/s) 276,64 352,84 439,66

- 246 -

1.4.3.5.- CÁLCULOS HIDRÁULICOS.

El cálculo consiste en idealizar la sección del río por una sección de canal equivalente,

que tenga el mismo área y perímetro que la real. A partir de dicha sección se obtendrán los

valores del calado para cada caudal de avenida y periodo de retorno considerado.

El punto de partida lo constituyen por tanto los datos obtenidos en el apartado anterior

“Cálculos Hidrológicos”. El estudio que se realice, tomando la avenida de 500 años de período

de retorno, servirá para fijar la cota mínima de la rasante del puente y analizar la socavación

del cimiento de las pilas .

El cálculo hidráulico se efectúa en régimen permanente, con un caudal constante, pues en

este tipo de trabajos no interesa ya tanto la evolución temporal de la onda de avenida, sino la

comprobación de los niveles de agua para unos caudales máximos.

1.4.3.5.1.- DATOS CONSIDERADOS.

Para llevar a cabo la modelización se han obtenido los perfiles transversales mediante

levantamiento topográfico en campo y la interpolación entre estos perfiles con apoyo de la

cartografía a escala 1:5000.

La sección tipo (trazada con el programa Autocad 2007) se representa a continuación:

- 247 -

El área de la sección es de 127 m2

Las rugosidades utilizadas (n de Manning) son las siguientes:

0,030 en el cauce de aguas bajas.

0,035 en las márgenes.

La pendiente del río a su paso bajo el viaducto es de i = 0.004

Los datos de partida fundamentales son los caudales de avenida de distinto período de

retorno calculados en el anterior apartado. Quedan expresados en la siguiente tabla :

PERIDO DE RETORNO

T(años)

CAUDAL PUNTA DE

AVENIDA Q(m 3/s)

5 47,93

10 90,13

25 149,13

50 199,11

100 292,69

500 491,64

- 248 -

El cálculo se realiza resolviendo la ecuación de la conservación de la energía, expresada

en términos unidimensionales, con la pérdida de carga valorada mediante la ecuación de

Manning.

En función de ello, las hipótesis básicas son :

• Régimen permanente.- Los valores de las variables no dependen del tiempo, que no

interviene en los cálculos.

• Régimen gradualmente variado.- No hay cambios bruscos de las características

hidráulicas, de manera que puede suponerse distribución hidrostática de la presión.

• Flujo unidimensional en dirección longitudinal.- No se consideran componentes de la

velocidad en dirección transversal ni vertical, por lo cual, la altura de energía es igual

en todos los puntos de una sección.

• Pendiente moderada del cauce.- menor del 10% aproximadamente, debido a que la

altura de presión se supone equivalente a la cota de agua medida verticalmente.

• Régimen único en cada tramo estudiado.- Se admite régimen lento o rápido, no el

cambio de régimen.

• Condiciones de contorno rígidas.- No existe erosión o sedimentación en el cauce.

La ecuación básica de la energía unidimensional es la siguiente:

Z1 + Y1 + &1* (V1)2 / 2g = Z2 + Y2 + &2* (V2)

2 / 2g + he

donde :

- 249 -

Z = Elevación del fondo de la sección transversal respecto a una cota de referencia.

Y = Calado del agua en la sección transversal.

& = Coeficiente de energía que tiene en cuenta la distribución uniforme de la velocidad en esa

sección.

V = Velocidad media del flujo en la sección.

g = Aceleración debida a la gravedad.

he = Pérdida de energía entre las secciones 1 y 2.

he = L * S f + c * & 2* (V2)2 / 2g - & 1* (V1)

2 / 2g|

siendo :

L = Longitud del tramo entre las secciones 1 y 2.

Sf = Pendiente de fricción representativa para ese tramo.

C = Coeficiente de pérdidas por expansión o contracción.

Como resultado se obtienen las siguientes cotas de la lámina de agua para los dsitintos

periodos de retorno estudiados:

Período de retorno

T (años)

Caudal de avenida

Q (m3/s)


(m)


(m)

5 47,93 812.5 813.4

10 90,13 812.5 813.6

- 250 -

25 149,13 812.5 813.8

50 199,11 812.5 813.9

100 292,69 812.5 814

500 491,64 812.5 814.4

1.4.3.5.2.- ALTURA MÍNIMA DEL TABLERO

Es preciso señalar que este estudio no sería necesario, en nuestro caso, ya que contamos

con numerosos puentes y pasarelas tanto aguas abajo como aguas arriba de nuestro

emplazamiento y la cota de la rasante de nuestro puente es superior a algunos de ellos con lo

que podemos estar seguros de que este factor no condicionará nuestro proyecto. Además este

río se encuentra en la actualidad canalizado.

Esta cota se usará en el Anejo de Predimensionamiento de Soluciones para determinar la

cota de la rasante del puente ya que la lámina de agua no puede alcanzar en ningún caso la

cota del punto más bajo de la sección, exigiéndose un mínimo de 0.5 metros de margen.

Por lo tanto la mínima cota del tablero del puente, sobre el río, estará por encima de la

cota 815 m. En principio parece que el resultado obtenido se puede cumplir, ya que las vías a

enlazar tienen una cota de 818 m aproximadamente.

No obstante es muy posible que tengamos que ganar unos metros de altura en los

accesos para dar un margen suficiente al tablero, pero se profundizará este estudio en el

correspondiente anejo.

- 251 -

1.4.3.6.- CONCLUSIONES

El resumen de este anejo hidrológico expone los resultados del cálculo de

precipitaciones máximas y caudales de avenida calculados mediante varios métodos:

� Formulación Empírica

� Ábaco de la Confederación Hidrográfica del Norte

� Método Racional Modificado

� Análisis estadístico de datos de caudales

Tanto la Formulación Empírica como el Ábaco aportan caudales de avenida máxima más

elevados del real. Ya en la explicación de cada método se detalló que se trata de dos procesos

poco rigurosos con el único objetivo de servir como orden de magnitud.

El Método Racional Modificado, desarrollado a partir de datos reales de precipitación

obtenidos en el AEMET (y contrastados con los del Ministerio de Fomento), aporta como

resultado datos de caudal mucho más verosímiles.

El análisis estadístico de datos de aforo de distintas estaciones, permite obtener también

caudales próximos a los reales. Esto es consecuencia de operar con medidas de aforo

actuales.

Se puede apreciar una gran semejanza entre los caudales hallados por estos dos últimos

métodos. Como siempre, después de comparar los resultados obtenidos, nos quedamos con el

mayor para estar del lado de la seguridad. Dichos resultados se utilizarán posteriormente en el

cálculo de la altura mínima del tablero, socavación de cimiento en las pilas y drenaje del

tablero.

El período de retorno que va a considerarse en el cálculo del puente será de 500 años.

Los caudales utilizados serán los obtenidos por el Método Racional Modificado. El resultado del

cálculo hidrológico es el siguiente:

- 252 -

PERIDO DE RETORNO

T(años)

PRECIPITACIÓN DE

CÁLCULO (mm)

CAUDAL PUNTA DE

AVENIDA Q(m 3/s)

5 45 47,93

10 55 90,13

25 70 149,13

50 81 199,11

100 94 292,69

500 125 491,64

Con el posterior cálculo hidrológico se ha obtenido la altura mínima del tablero y se ha

analizado la posible socavación en el cimiento de las pilas.

Modelizando un perfil transversal dibujado con Autocad 2007 a partir de la cartografía de

la zona y realizando unos cálculos hidráulicos se ha hallado la cota de lámina de agua para los

distintos periodos de retorno y caudales de avenida estudiados.

El área de la sección será de 127 m2.

- 253 -

La cota de lámina de agua para el periodo de retorno de cálculo (T = 500 años) y el caudal

correspondiente de avenida son:

Período de retorno

T (años)

Caudal de avenida

Q (m3/s)


(m)


(m)

500 491,64 812.5 814.4

La altura mínima del tablero por tanto sería la suma de los 814,4 m de cota de lámina de

agua más 0,5 m de margen, resultando una cota de 815 m. El resultado obtenido se puede

cumplir, ya que las vías a enlazar tienen cota de 818 m aproximadamente. De todos modos

este estudio no es muy importante al existir varios puentes y pasarelas, tanto aguas arriba

como aguas abajo del puente en proyecto, con la cota de rasante muy inferior.

- 254 -

1.4.4- ANEJO DE

ESTUDIO DE

SOLUCIONES

- 255 -

- 256 -

ÍNDICE PÁGINA

1.4.4.1.- INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 249

1.4.4.2.- OBJETIVO . ................................................................................................................. 249

1.4.4.3.- ESTUDIO TIPOLÓGICO DE PUENTES .................................................................... 250

1.4.4.3.1.- MATERIALES ………………..……………………………………………………250

1.4.4.3.2.- SEGÚN LAS COACCIONES…………………………………………………………251

1.4.4.3.3.- TIPOLOGÍA ESTRUCTURAL………………………………….……………………251

1.4.4.3.4.- SEGÚN EL PROCESO CONSTRUCTIVO………………………….…………….253

1.4.4.3.5.- SEGÚN LAS LUCES…………………………….…………………………………..254

1.4.4.3.6.- RESUMEN. SOLUCIONES INICIALES ……….………………………………..254

1.4.4.4.- ESTUDIO DE FACTORES CONDICIONANTES ...................................................... 255

1.4.4.4.1.- TRAZADO………………………………………………………….………………….255

1.4.4.4.2.- TOPOGRAFÍA Y ACCESOS……………………………………….……………….256

1.4.4.4.3.- GEOLOGÍA Y GEOTECNIA………………………………………………………….257

1.4.4.4.4.- PROCESO CONSTRUCTIVO………………………………………………………258

1.4.4.4.5.- CLIMATOLOGÍA….…………………………………………………………………..259

1.4.4.4.6.- DURABILIDAD………………………………………………………………………..259

1.4.4.4.7.- MEDIOAMBIENTE…………………………………………………………………...260

1.4.4.4.8.- FUNCIONALIDAD…………………………………….………………………………260

1.4.4.4.9.- FACTORES QUE AFECTAN AL CONFORT DEL USUARIO Y A SU SENSACIÓN

DE SEGURIDAD…………….……………………………………………………………………..260

1.4.4.4.10.- ESTÉTICA……………….…………………………………………………………..261

1.4.4.4.11.- FLEXIBILIDAD………………………………………………………………………..262

1.4.4.4.12.- CRITERIOS DE LA PROPIEDAD………………………………………………….262

1.4.4.4.13.- CRITERIOS ECONÓMICOS………………………………………………………..263

1.4.4.4.14.- VIABILIDAD Y LÓGICA DEL PLANTEAMIENTO………………………………..263

1.4.4.5.- PLANTEAMIENTO DE SOLUCIONES ...................................................................... 264

1.4.4.5.1.- DESCRIPCIÓN Y ESQUEMA DE LAS SOLUCIONES….………………………..264

1.4.4.5.1.1.- ARCO METÁLICO CON TABLERO INFERIOR DE HORMIGÓN………….264

1.4.4.5.1.2.- LOSA DE CANTO CONSTANTE……………………………………………….265

1.4.4.5.1.3.- PUENTE MIXTO CON CAJÓN METÁLICO Y CANTO CONSTANTE……..267

- 257 -

1.4.4.6.- VALORACIÓN DE SOLUCIONES ............................................................................. 269

1.4.4.7.- PROPUESTAS ........................................................................................................... 272

1.4.4.7.1.- SOLUCIÓN 1: LOSA ALIGERADA………………………………………………….273

1.4.4.7.2.- SOLUCIÓN 2: PUENTE MIXTO…………………………………………………...274

1.4.4.7.3.- SOLUCIÓN 3: PUENTE ARCO………………………………………………………275

1.4.4.8.- VALORACIÓN ECONÓMICA ………………………….…………………………….276

1.4.4.8.1.- VALORACIÓN ECONÓMICA PUENTE LOSA………………………………...…...277

1.4.4.8.2.- VALORACIÓN ECONÓMICA PUENTE MIXTO…………………………………….278

1.4.4.8.3.- VALORACIÓN ECONÓMICA PUENTE ARCO……………..………..……………279

1.4.4.9.- ELECCIÓN DE LA SOLUCIÓN

1.4.4.9.1.- OBJETIVO………………………………………………………………………………..285

1.4.4.9.2.- SÍNTESIS DE LAS POSIBLES ALTERNATIVAS………………………………..…..286

1.4.4.9.2.1.- PUENTE LOSA DE CANTO CONSTANTE………………………………286

1.4.4.9.2.2.- PUENTE MIXTO DE CANTO CONSTANTE……………………………..287

1.4.4.9.2.3.- PUENTE ARCO……………………………………………………………...288

1.4.4.9.3.- METODOLOGÍA DE COMPARACIÓN………………………………………………..289

1.4.4.9.4.- ELECCIÓN DE CONCEPTOS Y SUBCONCEPTOS COMPARATIVOS………….290

1.4.4.10.- CALIFICACIÓN DE CONCEPTOS Y SUBCONCEPTOS

1.4.4.10.1.- FACILIDAD DE ACCESO AL TAJO……………………………………………….297

1.4.4.10.2.- GRADO DE OCUPACIÓN DEL TERRENO………………………………………297

1.4.4.10.3.- CIMENTACIÓN DE ESTRIBOS……………………………………………………298

1.4.4.10.4.- CIMENTACIÓN DE PILAS……………………………………………………….....299

1.4.4.10.5.- CARGAS HORIZONTALES………………………………………………………...299

1.4.4.10.6.- PROCESO CONSTRUCTIVO……………………………………………………...300

1.4.4.10.7.- CLIMATOLOGÍA……………………………………………………………………..300

1.4.4.10.8.- MEDIOAMBIENTE…………………………………………………………………..302

1.4.4.10.9.- FUNCIONALIDAD……………………………………………………………………303

1.4.4.10.10.- FACTORES SOCIOLÓGICOS……………………………………………………305

- 258 -

1.4.4.10.11.- ECONOMÍA…………………………………………………………………………306

1.4.4.10.12.- ESTÉTICA…………………………………………………………………………..307

1.4.4.11.- CUADRO COMPARATIVO DE SOLUCIONES ………………………………………308

1.4.4.12.- CONCLUSIÓN……………………………………………………………………………310

- 259 -

- 260 -

PLANTEAMIENTO DE SOLUCIONES


Este apartado forma parte del Estudio Previo de Soluciones, donde se desarrolla el

proceso seguido en la selección de alternativas a estudiar para la construcción del puente

sobre el río Bernesga y conexión del polígono de Eras de Renueva con la circunvalación a

León LE-20.

En el presente anejo se plantearán y estudiarán diferentes soluciones para el puente con

el fin de determinar las tres alternativas definitivas que pasaremos a estudiar y comparar en los

siguientes anejos hasta llegar a la mejor y definitiva solución del proyecto.

1.4.4.2.- OBJETIVO.

El objetivo de este Anejo es la determinación de tres alternativas suficientemente

desarrolladas, las cuales se obtendrán a partir de una serie de posibles soluciones planteadas

y valoradas en función de los factores condicionantes existentes.

Para ello, en primer lugar se estudiarán estos factores que de una manera más o menos

directa influyan en el diseño y caracterización de cada una de las alternativas elegidas.

Para realizar este trabajo hemos de fijar unos criterios para poder decidir entre las

diferentes variables que se nos plantean y cuáles serán las alternativas a elegir. Dichos

criterios no deben centrarse exclusivamente en la parte técnica, sino también desde el punto de

vista medio ambiental, sociológico, etc.

- 261 -

1.4.4.3.- ESTUDIO TIPOLÓGICO DE PUENTES

En este anejo se encontrarán las soluciones que mejor se adapten al proyecto en curso.

Para ello lo primero que se va a realizar es un breve repaso de las diferentes tipologías

existentes para puentes de carretera, todo ello con el fin de analizar las alternativas posibles en

el caso que se trata. Se establecerán distintas clasificaciones en función de:

1.4.4.3.1.- MATERIALES

En función del material usado en la construcción del puente podemos tener:

• Hormigón: Aquí se engloban todos los puentes realizados en hormigón, sea en masa

(muy raros), armados o pretensados. Estos dos últimos tipos resuelven el gran defecto

del hormigón: su limitada resistencia a tracción. Es un material que resiste muy bien las

compresiones, pero es muy pesado. La gran ventaja es su precio. Bastante más barato

que el acero estructural.

• Acero: Responde a la realización del puente exclusivamente en acero (a excepción,

claro está, de la capa de rodadura y elementos auxiliares como estribos o pilas).

Pueden ser realizados mediante chapas, en lo que serían puentes metálicos con

sección parecida a la “cajón” o mediante perfiles, en lo que se ha venido a denominar

“puentes en celosía” muy usados para puentes de ferrocarril. Es un material ligero y

muy resistente, pero que presenta el inconveniente de ser bastante más caro que el

hormigón

• Mixto: Una nueva tipología cada vez más en auge ya que aúna las ventajas de los

materiales anteriores. Hormigón para las compresiones y acero para las tracciones.

Este grupo tiene en la misma sección partes metálicas y partes de hormigón que

trabajan solidariamente, gracias al uso de conectadores.

- 262 -

1.4.4.3.2.- SEGÚN LAS COACCIONES

• Isostático: Absorben mejor los movimientos producidos por asientos del terreno, ya que

en estas estructuras no se coacciona el giro en los apoyos y por lo tanto no aparecen

esfuerzos en la estructura.

• Hiperestático: En las estructuras hiperestáticas el giro en los apoyos está coaccionado,

por lo que los movimientos producidos por asientos del terreno generan esfuerzos en la

estructura. Además reparten mejor los esfuerzos producidos a lo largo de toda su

longitud, ya que en los apoyos aparecen momentos negativos y en centro de vano

positivos.

1.4.4.3.3.- TIPOLOGÍA ESTRUCTURAL

Para la construcción del puente sobre el río Bernesga, hemos planteado varios tipos de

puentes. De esta forma tenemos:

• Puentes rectos continuos: Sus elementos trabajan principalmente a flexión. Es habitual

emplear esta tipología en puentes curvos, ya que se adaptan perfectamente a cualquier

geometría. Su fabricación será in situ. La relación c/L está en torno a 1/20 o 1/30.

Existen principalmente cuatro tipos en este apartado:

1.- Losa maciza: La relación c/L, en este caso, es superior, debido a su mayor

peso relativo, siendo muy raro usar esta tipología en luces mayores a 20-25 m. El valor

c/L está entre 1/15 y 1/20.

2.- Losa aligerada de canto constante: Es más resistente con el mismo peso

porque permite aumentar el canto (o a igual canto disminuye el peso propio). Esto

permite aumentar las luces para un mismo canto, siendo habitual su empleo en luces

no mayores de 40 m. La relación c/L es de 1/25 aproximadamente.

- 263 -

3.- Losa aligerada de canto variable

Esta tipología optimiza la sección resistente y aligera el puente lo máximo

posible en su perfil longitudinal, ya que elimina mucha masa en centro de vano. En este

caso la relación c/L varía de 1/20 en los apoyos a 1/40 en centro de vano. Es habitual

emplear esta tipología en luces máximas que oscilan entre 30 y 60 m.

4.- Puente continuo de sección cajón: Esta tipología es similar a la losa

aligerada en cuanto a las características geométricas se refiere, sin embargo, con la

sección cajón, conseguimos el máximo aligeramiento posible de la sección transversal

y por lo tanto reducimos el peso del puente al máximo. Por este motivo podemos

pensar en disminuir la relación c/L, pero para esta primera clasificación esta pequeña

variación es despreciable. Por lo tanto tendremos c/L de 1/20 en apoyos y de 1/40 en

centro de vano. Como inconvenientes tiene una dificultad de construcción mayor y

también una mayor distorsión transversal, que nos obliga a diseñar secciones no muy

anchas.

• Puente de vigas: Se busca optimizar el material frente a la flexión, eliminándolo de

donde no es efectivo. En esta tipología podemos distinguir vigas doble T, vigas artesa y

vigas cajón. Las relaciones c/L son de 1/20, aproximadamente, para soluciones doble T

y artesa, tanto en hormigón como acero, y luces máximas de 30-40 m. Para la solución

de viga cajón, tenemos una c/L de 1/30. La diferencia entre los distintos tipos de vigas

está, principalmente, en la cantidad de sección transversal que les corresponde. Así

para un puente con vigas doble T tendremos que colocar, aproximadamente, una viga

cada 3 m de sección transversal, una viga cada 6 m de sección transversal en el caso

de vigas artesa, y con la viga cajón podremos llegar hasta anchos de unos 12 m.

• Puentes arco: Los elementos trabajan a compresión. Consta de una estructura principal

(arco) que es la resistente. Tiene un canto que oscila ente 1/50 y 1/100 de la luz. La

relación f/L= 1/5 a 1/10. El tablero puede ser superior, intermedio o inferior. En el caso

del tablero superior se transmiten las cargas a la cimentación mediante compresiones,

por lo que es muy exigente con la cimentación. En el caso de tablero inferior las cargas

transmitidas a la cimentación son verticales, admitiendo mayores asientos, con lo cual

la cimentación no es tan exigente. Sin embargo el tablero recoge la componente de

tracción con lo cual tiente que estar fuertemente armado o ser metálico. Su empleo

habitual es con luces superiores a 80 m

- 264 -

• Atirantados y colgados: Trabajan fundamentalmente a tracción. Son los más baratos

para luces importantes. Se han llegado a cantos de L/400 en atirantados e inferiores en

colgados. Para luces inferiores a 400-500 m se usa el atirantado y por encima el

colgado.

1.4.4.3.4.- SEGÚN EL PROCESO CONSTRUCTIVO

Atiende a la forma en que se ejecuta la construcción de los puentes:

• Prefabricado: Los elementos se prefabrican en una instalación más o menos

industrializada que se puede encontrar o no a pie de obra.

• In situ: En este apartado podemos encontrar varios tipos de procesos constructivos:

• Construcción mediante cimbra: Se suele usar en longitudes en el entorno de los 50

metros, presentando dificultades si se pasa de los 60, y dejando de ser

económicamente viable frente a las vigas prefabricadas por debajo de 35 metros

• Construcción empujada: Esta solución sólo es económicamente viable en el caso de

alineaciones rectas o circulares en planta, y en el caso de tener longitudes elevadas

(por encima de los 300 metros).

• Construcción mediante voladizos sucesivos: Esta solución constructiva se asocia con

determinadas morfologías (arco, atirantados y colgados) y con luces grandes. La altura

de pila suele ser un factor determinante.

- 265 -

1.4.4.3.5.- SEGÚN LAS LUCES

• Puentes de luces cortas y medias: pertenecen a este grupo las estructuras cuya luz no

llega a 50 metros.

• Puentes de luces largas: pertenecen a este grupo las estructuras cuya luz sobrepasa

los 50 metros.

1.4.4.3.6.- RESUMEN. SOLUCIONES INICIALES

En primer lugar se van a plantear tres posibles soluciones de forma genérica, que serán

resumen de las clasificaciones realizadas. Posteriormente pasaremos a estudiar los factores

condicionantes y desarrollaremos las tres opciones de forma más detallada.

Las tipologías iniciales que se van a plantear son las siguientes:

SOLUCIONES INICIALES

TIPOLOGÍA RELACIÓN c/L

SOLUCIONES DE HORMIGÓN ARMADO

1 Puente hiperestático con sección losa aligerada de

canto constante, fabricado in situ mediante cimbra 1/40

SOLUCIONES MIXTAS

2 Puente hiperestático de viga cajón prefabricada, de

canto constante y soldado in situ 1/30

SOLUCIONES SINGULARES

3 Puente Arco con tablero inferior de hormigón,

construido in situ mediante cimbra hasta 1/100

- 266 -

1.4.4.4.- ESTUDIO DE FACTORES

CONDICIONANTES

En el presente apartado se estudiarán los principales factores condicionantes del diseño

con el fin de realizar posteriormente un análisis más detallado para poder elegir la solución más

adecuada.

1.4.4.4.1.- TRAZADO

El trazado en planta de la avenida que une el polígono de Eras de Renueva con Pinilla

viene definido por el plan parcial correspondiente, no admitiendo modificaciones. Por lo tanto

el puente se construirá continuando la calle del Río Camba y será perpendicular al cauce del

río Bernesga, para evitar los sobrecostes propios de una solución esviada. Así pues, quedará

fijada en unos 90-100 m, en función de la posición de los estribos.

En cuanto al trazado en alzado, la rasante del puente viene condicionada por la topografía

del lugar. Debido a la pequeña diferencia de cota entre el cauce del río y el nivel de suelo, nos

vemos obligados a ganar altura en los accesos al puente. Al tratarse de un puente urbano y

estar limitadas las velocidades de circulación, tenemos una mayor flexibilidad para encajar esta

variación de altura. La cota de las carreteras a unir es 818 m pero motivos funcionales

tendremos que dejar unos 6 m para el tránsito de vehículos debajo del puente. Por lo tanto la

cota de la rasante del puente será 821 m aproximadamente lo que supone ganar unos 3 m en

los accesos.

La sección transversal del trazado estará definida por cuatro carriles de 3,50 metros de

anchura (dos por cada sentido), mediana central de 1 metro, arcenes interiores de 0.5 m,

exteriores de 1 m y aceras de 2 metros. Esto hace un total de 22 metros de ancho para el

tablero.

- 267 -

1.4.4.4.2.- TOPOGRAFÍA Y ACCESOS

Estos factores condicionan la solución a adoptar desde los siguientes puntos de vista:

� En primer lugar, hace referencia a las dificultades orográficas del lugar de implantación

del puente. Se tiene en cuenta la construcción de los caminos para poder llegar a todos

los tajos con cierta facilidad y rapidez desde las vías existentes en la zona, así como

las dificultades de acceso para la maquinaria pesada y posibles dollies, para el

transporte de vigas prefabricadas de gran longitud.

� Por otro lado, hace referencia a la accesibilidad de ciertas zonas como las de cimientos

de pilas intermedias, que en el caso de tener que cimentar en el río puede ser

complicado.

En general y como se dijo anteriormente, las pendientes son pequeñas (se sitúan en torno

al 2-3 %), y las vías de acceso al lugar de emplazamiento, suficientemente aptas para la

circulación de vehículos de transporte de maquinaria pesada (p.e., góndolas y otros vehículos

articulados), que dispongan del permiso de circulación por la vía pública.

Sin embargo, no se puede asegurar la posibilidad de acceder a la zona de construcción

del puente, de dollies que transporten vigas prefabricadas de más de 30 m de longitud, por la

existencia de curvas de pequeño radio en las carreteras secundarias en el entorno del puente,

así como otros obstáculos, como rotondas con señalización vertical e intersecciones con

edificios poco distanciados de las vías.

- 268 -

1.4.4.4.3.- GEOLOGÍA Y GEOTECNIA

Se hace referencia con este factor a los siguientes problemas que podrían aparecer

durante la construcción y explotación del puente:

� Posibilidad de asientos: Este concepto se refiere a la posibilidad de que la aparición de

asientos en el terreno ante la acción de cargas verticales importantes pueda dar

problemas a la estabilidad estructural y durabilidad del puente. Por cimentar sobre

arcillas vamos a tener en cuenta la aparición de posibles asientos y por lo tanto las

soluciones de un solo vano serán las más adecuadas. A su vez las soluciones

isostáticas tendrán menos problemas que las hiperestáticas. En todas las soluciones

nos vemos obligados a plantear cimentación profunda hasta encontrar el sustrato

terciario (como se concluyó en el anterior Anejo de Geología y Geotecnia).

� Resistencia del terreno frente a cargas horizontales: Se plantea en este caso, la

posibilidad de que el terreno no aguante las cargas horizontales del puente en el caso

de que éste se las transmita. Las arcillas no aguantan esfuerzos importantes, por lo

que la construcción de un puente arco, un puente pórtico o cualquier otra tipología que

trasmita este tipo de cargas al terreno, no es factible.

� Tamaño de la cimentación necesaria: Habrá que prestar atención a aquellas soluciones

que requieran, por su configuración estructural, unas cimentaciones excesivamente

grandes y costosas, con el objeto de rechazarlas de inmediato. En este caso,

tendremos que plantear una solución de cimentación profunda mediante pilotes, tanto

por los posibles asientos como por la socavación de las pilas, lo cual influye

negativamente en las soluciones con mayor número de cimentaciones.

� Socavación de pilas en el cauce: Las tipologías que contemplen esta posibilidad serán

penalizadas.

- 269 -

1.4.4.4.4.- PROCESO CONSTRUCTIVO

En este factor se incluyen todas las ventajas e inconvenientes que se pueden derivar de la

utilización de uno u otro método constructivo.

Se estudiarán técnicas como: colocación directa mediante grúas en los tableros de vigas;

empuje de la superestructura en los puentes continuos; voladizos sucesivos en los puentes con

elementos prefabricados o constituidos por dovelas; utilización de cimbras autoportantes o

cimbrado convencional; etc.

Debido al emplazamiento, el proceso constructivo más conveniente será el que utiliza

cimbras, ya que se podrán aprovechar las terrazas del río para apoyarlas.

Por otro lado, también se tendrá en cuenta la dificultad técnica de ejecución de soldaduras

o uniones atornilladas en elementos metálicos, cuando éstas sean numerosas y se localicen en

zonas del puente de difícil acceso para los operarios; el hormigonado de elementos cuyo

encofrado resulta laborioso y, por ello, caro; etc.

Por este motivo las soluciones de prefabricados de hormigón tienen ventaja sobre la

colocación de rigidizadores en obra o la soldadura de elementos metálicos.

También se incluye en este factor la posibilidad de reducir el tiempo de ejecución, que está

tan ligado al proceso constructivo, y que resulta de gran interés para la propiedad.

- 270 -

1.4.4.4.5.- CLIMATOLOGÍA

La climatología se tendrá en cuenta desde diferentes puntos de vista:

Temperatura: Este concepto resulta de gran importancia por la altitud a la que se

encuentra el emplazamiento de la obra. Será un condicionante a tener muy en cuenta a la hora

de pensar en soluciones de hormigón (temperatura mínima de hormigonado ≅ 4ºC). Por otro

lado, se evaluará con él la duración máxima de los turnos de trabajo a los que deben atender

los trabajadores.

Hielo y nieve: En el caso de soluciones con tablero de hormigón, la posibilidad de heladas

influirá sobre las características de la superficie de rodadura en el tablero, así como las de sus

defensas, ante una eventual pérdida de control del vehículo de un conductor en el puente.

Viento: Este factor influye directamente sobre la estabilidad del puente, sin embargo en la

zona no será un factor diferenciador entre alternativas debido a su escasa importancia

1.4.4.4.6.- DURABILIDAD

Se refiere este concepto a posibles riesgos de corrosión de elementos metálicos del

puente, tales como tirantes en los puentes colgantes y atirantados, perfiles metálicos en

soluciones mixtas y celosías, etc.

También se plantea la durabilidad del hormigón frente al ataque de agentes agresivos

presentes en el entorno de la obra, así como la posibilidad de implantación de pilas en el cauce

del río que puedan verse afectadas por la corriente.

- 271 -

1.4.4.4.7.- MEDIOAMBIENTE

Se debe evitar, de forma especial, dañar la flora de gran valor ecológico existente en los

alrededores de la obra, así como el ecosistema fluvial, con cimentaciones en el cauce.

Por otro lado, se atenderá también a la buena o mala interacción de la estructura con el

paisaje, penalizando a las soluciones que supongan un impacto medioambiental grave, por la

superficie que ocupan en el terreno o la ruptura con el entorno.

1.4.4.4.8.- FUNCIONALIDAD

Este factor trata de valorar si la solución planteada responde adecuadamente a la función

a la que se destina, o, por el contrario, no se adapta bien al problema existente. Es un concepto

similar al de “Viabilidad y lógica de la solución”, y obviamente, tiene un peso importante en la

elección de la tipología más adecuada.

Debido a que el río está canalizado y existe un paseo a ambos márgenes del mismo, se

evitará cualquier construcción que interrumpa en gran medida el citado paseo. No se podrá

levantar un número de pilas que incumpla este requisito.

1.4.4.4.9.- FACTORES QUE AFECTAN AL CONFORT

DEL USUARIO Y A SU SENSACIÓN DE SEGURIDAD

Existen ciertos requerimientos técnicos que pueden afectar al conductor como el número

de juntas, el tipo de pavimento, los acuerdos muy pronunciados, la exposición al viento, etc.

- 272 -

En ocasiones ciertas estructuras debido a efectos no previstos dan lugar a una serie de

fenómenos que provocan inseguridad en el usuario como vibraciones, flechas, grietas o

corrosión, los cuales dependen del tipo de estructura utilizada, de la tipología, etc.

También trata este factor de valorar la comodidad o desagrado que experimenta el usuario

al circular por el puente en estudio. Estos sentimientos podrían ser motivados por:

� Sensación de vértigo al atravesar el puente, por la utilización, por ejemplo, de

elementos semitransparentes en el tablero, que permitan al cliente percatarse de su

altura respecto del nivel del río.

� Sensación de poca estabilidad de la estructura, por una inadecuada relación entre las

dimensiones de los elementos que forman el puente.

� Sensación de encajonamiento, en el caso de optar por una tipología con una

superestructura muy cerrada o tupida, que impida al usuario ver con claridad los

objetos exteriores al puente.

� Sensación de mareo, provocada por una excesiva cantidad de líneas de diferentes

direcciones, frente a la relajación que produce la sencillez y escasez de direcciones

dominantes.

1.4.4.4.10.- ESTÉTICA

Por tratarse de un puente urbano, este factor resulta decisivo a la hora de elegir la

tipología más adecuada. Mide si las soluciones propuestas son agradables a la vista de los

usuarios; intenta cuantificar también la integración de la obra en el entorno natural y social;

busca las soluciones esbeltas y permeables a la vista, sin gran número de vanos, ni tirantes en

su caso. Contempla, incluso, si la obra resulta por su belleza un motivo de potenciación de la

zona o elemento emblemático.

- 273 -

Hemos de tener en cuenta que el Puente sobre el río Bernesga puede ser en un futuro

próximo la canalización del tráfico que proviene del exterior (Madrid, Valladolid, Salamanca…)

a través de la LE-20 hacia el centro de la ciudad, atravesando las arterias principales del nuevo

polígono de Pinilla.

1.4.4.4.11.- FLEXIBILIDAD

Se estudia aquí la posibilidad de que el tipo de puente en cuestión pueda adaptarse a

modificaciones del proyecto original, sin tener que cambiar sustancialmente la solución. Hace

referencia, por ejemplo, a la posibilidad de ampliar el tablero del puente sin que se produzca un

gran coste aumentando la capacidad del acceso a León. Este factor tiene cada vez más

importancia por el gran número de modificaciones que se introducen en el proyecto hoy en día

durante la ejecución de la mayor parte de las obras. Tendremos que prestar una especial

importancia en nuestro caso, ya que en un futuro se conectará la ciudad en este punto con el

acceso sur a León, el cual recogerá el tráfico que proviene de grandes ciudades como Madrid,

Valladolid o Salamanca.

1.4.4.4.12.- CRITERIOS DE LA PROPIEDAD

La propiedad exige que la solución adoptada sea original y no basada en elementos

prefabricados de vigas doble T. El factor estético tendrá una importancia grande debido al

carácter urbano de la zona y a la potenciación social de este nuevo entorno.

Por otra parte la propiedad valorará las soluciones que se integren con el entorno y que no

causen excesivo impacto sobre el medio ambiente. Se dará importancia a la exposición visual

tanto de la obra como la conseguida desde la propia estructura. Se cuidará la relación de

esbelteces. Se intentará conseguir un buen acabado en los paramentos. Al menos un tercio de

los vanos de la estructura debe superar los 30 m de luz para salvar el río con un margen

suficiente.

En el aspecto económico la propiedad no establece un límite en el presupuesto, aunque

valorará la economía en el empleo de materiales y el que estos sean del entorno inmediato de

la obra.

- 274 -

1.4.4.4.13.- CRITERIOS ECONÓMICOS

La economía es siempre un condicionante esencial a la hora de proyectar cualquier obra

civil. La situación y el número de usuarios previstos del puente justifican soluciones más caras.

El coste de la obra no sólo incluye el coste de construcción, sino que también tiene en cuenta

el coste de mantenimiento y la facilidad de la explotación.

Como hemos expuesto anteriormente, intentaremos dentro de lo posible elegir

alternativas más económicas que otras, utilizando materiales que se encuentren en un entorno

cercano a la obra y disminuyendo al mínimo las secciones de la estructura, siempre dentro de

unos márgenes que nos permitan diseñar la estructura con unos coeficientes de seguridad

adecuados.

1.4.4.4.14.- VIABILIDAD Y LÓGICA DEL

PLANTEAMIENTO

Se expone en este apartado si la solución planteada resulta, desde un punto de vista

objetivo, adecuada para el obstáculo que se quiere salvar. Se trata de evitar dejarse arrastrar

por motivos exclusivamente estéticos, o criterios personales poco justificados, hacia soluciones

que poco tienen que ver con el problema que se plantea, que suponen más dinero del que es

lógico invertir en un proyecto de este tipo, o dañan el entorno y la fisonomía del lugar en el que

se ubica el puente.

- 275 -

1.4.4.5.- PLANTEAMIENTO DE SOLUCIONES

En este anejo planteamos las distintas soluciones de puentes que se adaptan al caso

concreto de paso sobre el río Bernesga teniendo en cuenta los factores estudiados.

Posteriormente se valorarán las distintas alternativas.

1.4.4.5.1.- DESCRIPCIÓN Y ESQUEMA DE LAS

SOLUCIONES

1.4.4.5.1.1.- ARCO METÁLICO CON TABLERO INFERIOR DE

HORMIGÓN.

La solución que se plantea es un único arco metálico en el centro, que sostiene una

calzada a cada lado y con una longitud de vano de 92 m. El arco tendrá una relación f/L de 1/5,

aproximadamente, lo que nos lleva a una altura de arco de unos 18 m. El tablero inferior de

hormigón estará sujeto a través de péndolas unidas al arco, siendo conveniente que la

distancia entre ellas no supere los 10 m. Por lo tanto se plantea colocar un total de 9 péndolas,

guardando simetría respecto al eje central, repartidas a lo largo del tablero e inclinadas para

dar un mejor impacto estético.

La sección tipo estará formada por una sección cajón con costillas metálicas laterales para

ayudar a soportar las flexiones transversales. La relación c/L es de 1/45 aproximadamente, por

lo que el canto máximo será de 2 m. Se ha elegido un único tablero para todo el ancho por las

ventajas que plantea la construcción de un único arco.

La tipología de arco superior elimina los problemas de cargas oblicuas en la cimentación

ya que los esfuerzos horizontales que producen las cargas transmitidas desde el arco son

recogidos por el tablero, que tendrá que estar diseñado para aguantar fuertes tracciones.

- 276 -

El esquema de esta solución es el siguiente:

La sección transversal en centro de vano será la siguiente:

1.4.4.5.1.2.- LOSA DE CANTO CONSTANTE

Esta solución será una losa continua, hiperestática de tres vanos, con luces de 38 m en el

vano central principal, y de 27 en vanos laterales para propiciar un buen reparto de esfuerzos a

lo largo de todo el puente, debido a la diferencia de condicionantes que tenemos en los apoyos

en pilas, con losa continua y coaccionada al giro, y en estribos, con losa simplemente apoyada,

y sin coacción al giro.

- 277 -

La sección transversal es una doble losa continua de hormigón, pretensada, con canto

constante, de 11 m cada una para poder obtener un buen comportamiento frente a la torsión,

pues en una única losa continua de 22 m de ancho aparecen distorsiones inadmisibles. La

relación c/L es de 1/40 aproximadamente, por lo que el canto total del tablero sería 2 m. Se ha

planteado un doble tablero independiente para mejorar el comportamiento frente a la distorsión

que plantea una solución de un único tablero para todo el ancho.

Las pilas en las soluciones continuas e hiperestáticas no tienen una posición obligada,

como en el caso de soluciones isostáticas por lo que disponemos de una mayor libertad en el

diseño. En nuestro caso la sección transversal está apoyada en dos puntos, cada losa,

separados 6 m y con vuelos laterales de 3 m aproximadamente

El esquema de la solución será el siguiente:


- 278 -

1.4.4.5.1.3.- PUENTE MIXTO CON CAJÓN METÁLICO Y CAN TO

CONSTANTE

Al igual que el anterior se trata de una viga de tres vanos. En este caso las luces se

reparten de forma similar, siendo la luz del vano lateral, en torno al 70% de la luz principal

central. La disposición del reparto de luces es 27-38-27 m.

La relación c/L es constante en toda la longitud del puente con valores en torno a 1/25, lo

que nos lleva a cantos de 1,5 m, aproximadamente. A este valor tenemos que añadir el

espesor de losa y pavimento de rodadura, que nos llevan a espesores totales de 1,8 m.

En este caso es necesario subir un poco más la rasante comparado con el canto

constante, pero la esbeltez ficticia es similar, o un poco inferior. Por otra parte, esta solución,

por ser mixta, tiene un coste más elevado que las soluciones de hormigón, sin embargo, es

fácil de construir.

La sección transversal, al igual que en la sección cajón de cantos variables, se ha

planteado de doble núcleo, uno para cada calzada, siendo el ancho individual de 11 m

aproximadamente. Esta doble sección se justifica tanto desde el punto de vista constructivo, ya

que vamos a tener que transportar piezas prefabricadas de una gran envergadura, y las

condiciones urbanas no nos permiten transportar piezas de mayores dimensiones, como desde

el punto de vista estructural, ya que conseguimos una sección con menos rigidización, menos

distorsión transversal y menos problemas por abolladura y pandeo. El núcleo central tiene un

ancho de 6 m con voladizos laterales de 2,5 m.

Al igual que en los casos anteriores hemos colocado un doble apoyo en el núcleo central

para dar a la sección una mayor resistencia frente a la torsión longitudinal.

- 279 -

El esquema de esta solución es el siguiente:


- 280 -

1.4.4.6.- VALORACIÓN DE SOLUCIONES

Una vez planteadas las posibles alternativas que se adaptan a nuestro proyecto

procederemos a realizar una valoración cualitativa de todas las soluciones estudiadas

Con intención de realizar un análisis realista de las tres propuestas existentes,

valoraremos con distinto peso la influencia de los factores condicionantes. Los más

importantes, ordenados de mayor a menor, son los siguientes:

� CRITERIOS ECONÓMICOS: La economía es el condicionante más importante a la

hora de proyectar cualquier obra civil. El coste de la obra no sólo incluye el coste de

construcción, sino que también tiene en cuenta el coste de mantenimiento y la facilidad

de la explotación.

� ESTÉTICOS: Por tratarse de un puente urbano, este factor resulta decisivo a la hora de

elegir la tipología más adecuada. En este caso estamos proyectando una futura

entrada a la ciudad de León, por lo que buscaremos un puente que sea un elemento

emblemático. Este criterio engloba también la integración de la obra en el entorno

natural y social y la potenciación de la zona.

� GEOLOGÍA Y GEOTECNIA: Importante factor en este caso debido a la mala calidad

del suelo. Habrá que contar con la escasa capacidad portante del mismo, con

posibilidad de asientos y con la nula resistencia del terreno frente a cargas

horizontales.

� PROCESO CONSTRUCTIVO: Se valorará principalmente la dificultad técnica de la

ejecución de la solución y el tiempo de la misma.

� FLEXIBILIDAD: Criterio importante ya que mide la capacidad de ampliación del puente

en un futuro. En caso de cumplirse los planes previstos, la intensidad de tráfico podría

aumentar mucho, implicando una modificación del puente.

- 281 -

� DURABILIDAD: Mide la respuesta del puente frente a fatiga, riesgo de corrosión o

analiza la durabilidad del hormigón.

Una vez establecidos los criterios principales, con más peso en la decisión, se procede a

valorar las tres soluciones de la estructura planteadas:

o PUENTE ARCO METÁLICO CON TABLERO INFERIOR DE HORMIG ÓN:

• Los criterios económicos afectarían negativamente al ser una de las opciones más

caras desde el punto de vista del coste de construcción y posterior explotación y

mantenimiento.

• Las características estéticas de esta tipología hacen que sea de las mejores

propuestas al cumplir perfectamente las funciones de elemento emblemático y

potenciación de la zona.

• Correcto geotécnicamente al no transmitir esfuerzos horizontales, el tablero inferior

los absorbe transmitiéndose sólo esfuerzos verticales. Además no tiene pilas

intermedias ni apoyos en el cauce del río.

• En cuanto a la flexibilidad, ésta es prácticamente nula, no admitiendo futuras

ampliaciones.

o LOSA DE CANTO CONSTANTE:

• Muy positivo desde el punto de vista económico.

• Muy penalizado estéticamente, eliminando esta opción.

• Geotécnicamente, los asientos pueden generar daños al tratarse de una estructura

hiperestática. Incluye pilas en el cauce del río. Ofrece una buena solución respecto

a la transmisión de esfuerzos horizontales.

• Buena flexibilidad de cara a una futura ampliación.

• Buena opción desde el punto de vista de la durabilidad.

• Dificultad técnica normal y largo periodo de ejecución.

- 282 -

o PUENTE MIXTO CON CAJÓN METÁLICO Y CANTO CONSTANTE:

• Mala opción analizando el factor económico, es un puente caro, más en el

mantenimiento que en su construcción.

• Mala opción desde el punto de vista estético. No resulta un elemento emblemático

ni potencia estéticamente la zona. Buena esbeltez.

• Muy buena respuesta en el área de la geotecnia, tanto frente a posibles asientos

como a cargas horizontales.

• Buena durabilidad.

• Muy buena flexibilidad de cara a una futura ampliación.

- 283 -

1.4.4.7.- PROPUESTAS

Como conclusión de este anejo se proponen las tres soluciones posibles para desarrollar

nuestro proyecto. Como se puede observar las soluciones elegidas no son las más económicas

debido a la importancia que tiene el factor estético y en un tercer lugar el geotécnico o el

funcional. Las tres soluciones más adecuadas para el problema que se plantea son:

SOLUCIONES

SOLUCIONES DE UN SOLO VANO

SOLUCIONES ARCO

1 Arco mixto con tablero inferior de hormigón pretensado y tablero único

SOLUCIONES TRES VANOS

SOLUCIONES EN HORMIGÓN

2 Sección losa aligerada interior y exteriormente, de doble tablero

independiente y canto constante

SOLUCIONES MIXTAS

3 Puente mixto de doble tablero independiente con rigidizadores internos y

canto constante

Estas alternativas se analizarán en el Anejo de Estudio Comparativo de Soluciones para elegir

la mejor y después desarrollarla.

A continuación se recogen estas soluciones en fichas a modo de conclusión:

- 284 -

1.4.4.7.1.- SOLUCIÓN 1: LOSA ALIGERADA

Esquema

Sección transversal apoyo

Tipología

Losa hiperestática pretensada, de canto constante con doble tablero, uno para cada calzada,

aligerada interior y exteriormente

Número de vanos

Tres vanos de 27-38-27 m.

Canto ( aproximado )

2 m en centro de vano y apoyos

Varios

Cota de la rasante 821 m aproximadamente.

- 285 -

1.4.4.7.2.- SOLUCIÓN 2: PUENTE MIXTO

Esquema

Sección transversal

Tipología

Puente mixto con doble tablero, uno para cada calzada, y rigidizadores internos longitudinales y

transversales

Número de vanos

Tres vanos de 27-38-27 m


1,8 m.

Varios

Cota de la rasante 822 m

- 286 -

1.4.4.7.3.- SOLUCIÓN 3: PUENTE ARCO

Esquema

Sección transversal

Tipología

Único arco central mixto con tablero inferior de hormigón, con núcleo de sección cajón de 10 m

de ancho con voladizos laterales de 6 m, arriostrados cada 3m por piezas metálicas.

Número de vanos

Un sólo vano de 92 m.


2 m

Varios

Péndolas separadas 9 m aproximadamente.

Cota de la rasante 822 m.

- 287 -

1.4.4.8.- VALORACIÓN ECONÓMICA

Para la valoración económica vamos a tener en cuenta los siguientes puntos:

• Tablero

• Alzados: Estribos y pilas

• Cimentaciones

• Acabados: pavimentos, aceras, barandillas, juntas de dilatación, etc…

Dimensionaremos el tablero midiendo la cantidad de hormigón, acero pasivo, acero activo

etc, y supondremos que los alzados tienen un coste del 50% del tablero, así como las

cimentaciones, que las valoraremos en un 50% del tablero. Para los acabados usaremos el 5%

del coste total del resto del puente.

- 288 -

1.4.4.8.1.- VALORACIÓN ECONÓMICA PUENTE LOSA


� Sección = 9,32 m2 (cada tablero)

� Volumen = 1.714,9 m3




VALORACIÓN ECONÓMICA PUENTE LOSA


HORMIGÓN HA-35 1.715 m3 120 € / m3 205.800 €

ACERO B 500 S 188.650 Kg 0,66 €/Kg 124.509 €

ACERO ESTRUCTURAL

S-355 - - -

CIMBRA 14.168 m3 6 €/m3 85.008 €


(205,19 €/m2)


(125,09 €/m2)


(102,592 €/m2)


(10,26 €/m2)

TOTAL 896.940 €

(442,3 €/m2)



- 289 -

1.4.4.8.2.- VALORACIÓN ECONÓMICA PUENTE MIXTO


� Área de losa de hormigón = 3,3 m2 (cada tablero)

� Volumen hormigón = 607,2 m3

� Área de acero estructural = 0,3972 m2 (cada tablero)

� Volumen acero = 73,08 m3

� Densidad acero = 7,85 Tn/m3



En este caso el tablero nos saldrá más caro que en el puente losa, pero los alzados y

cimentaciones serán muy similares, por lo que vamos a adoptar para ellos el mismo valor que

hemos obtenido en el puente losa.

VALORACIÓN ECONÓMICA PUENTE MIXTO


HORMIGÓN HA-35 607,2 m3 120 € / m3 72.864 €

ACERO B 500 S 66.792 Kg 0,66 €/Kg 44.083 €

ACERO Y-1860 S7 - - -

ACERO ESTRUCTURAL

S-355 573.678 Kg 1,2 €/Kg 688.413 €

CIMBRA 14.168 m3 6 €/m3 85.008 €


(439,9 €/m2)

ALZADOS 253.198 €

(125,09 €/m2)

CIMENTACIONES 253.198 €

(125,09 €/m2)

- 290 -


(34,5 €/m2)

TOTAL 1.466.602 €

(724,6 €/m2)



1.4.4.8.3.- VALORACIÓN ECONÓMICA PUENTE ARCO


� Sección transversal de hormigón = 19 m2

� Volumen hormigón = 1.748 m3

� Volumen acero péndolas = 1,41 m3

� Volumen acero costillas = 12,3 m3

� Área hormigón arco = 2,78 m2

� Área acero arco = 0,215 m2

� Longitud arco = 101 m

� Área tablero = 2070 m2



En este caso el tablero no lleva pilas, pero los estribos tienen que absorber toda la carga,

por lo que vamos a considerar la misma proporción de valores en alzados que en el puente

losa.

Las cimentaciones son mayores, pero en este caso solo se cimentará en estribos,

ahorrándonos las cimentaciones de pilas, por lo que también aquí tomaremos valores que

guarden la misma proporción que en el puente losa.

- 291 -

VALORACIÓN ECONÓMICA PUENTE ARCO


HORMIGÓN HA-35 1.748 m3 120 € / m3 209.760 €

HORMIGÓN HA-40 280,8 130 € / m3 36.504 €

ACERO B 500 S 192.280 Kg 0,66 €/Kg 126.905 €

ACERO Y-1860 S7

(Pretensado + péndolas) 62.818 Kg 1,8 €/Kg 113.073 €

ACERO ESTRUCTURAL

S-355 (costillas + arco) 267.018 Kg 1,2 €/Kg 320.421 €

CIMBRA 14.168 m3 6 €/m3 85.008 €


(430,75 €/m2)


(215,4 €/m2)


(215,4 €/m2)


(43.07 €/m2)

TOTAL 1.872.509 €

( 904,6 €/m2)



- 292 -

Las tres tipologías que han quedado como soluciones definitivas a estudiar han sido:

� Solución 1: Puente losa de hormigón pretensado, de canto constante, con doble tablero

y tres vanos.

� Solución 2: Puente continuo de tres vanos, sección cajón mixto, de canto constante.

� Solución 3: Puente arco con tablero inferior de hormigón pretensado.

El dimensionamiento en detalle de la solución que se elija se desarrollará en el Anejo de

Cálculo de la Estructura. Aquí se ha pretendido hacer una primera aproximación de las

dimensiones de cada una de las secciones, sin entrar a calcular si éstas son las óptimas. Se

han utilizado expresiones basadas en la experiencia y cálculos sencillos para dimensionar cada

sección.

Los precios de las distintas alternativas por metro cuadrado de tablero son:

• Puente losa: 442,3 €/m2

• Puente mixto: 724,6 €/m2

• Puente arco: 904,6 €/m2

En las siguientes fichas se resumen las dimensiones principales de las diferentes

soluciones:

- 293 -

SOLUCIÓN 1: PUENTE LOSA

GENERALES

TIPOLOGÍA: Puente losa aligerada de canto constante

Nº DE VANOS: 3 vanos con luces de 42m el central y 25m los laterales

LONGITUD: 92 m

TABLERO

ANCHURA: La sección transversal está formada por dos tableros independientes de 6m de ancho con voladizos laterales de 2,5 m que suman un total de 22m

MATERIALES: Hormigón in situ HA-35


PILAS

DIMENSIONES: Pilas elípticas con diámetro mayor de 2,5, que se ensancha en cabeza hasta 4,5m. La altura de las pilas es de 8m

MATERIALES: Hormigón in situ HA-30 y acero pasivo B 500 S

CIMENTACIÓN

EN PILAS: 4 pilotes de 1,5m de diámetro y 15m de profundidad, separados 5m transversalmente y 4m longitudinalmente. Serán pilotes fabricados in situ.

MATERIALES: Hormigón HA-30 y acero pasivo B 500 S

VARIOS



1º Construcción de zapatas y pilas

2º Construcción del tablero mediante uso de cimbra

ALZADO SECCIÓN

- 294 -

SOLUCIÓN 2: PUENTE MIXTO








SECCIÓN

- 295 -

SOLUCIÓN 3: PUENTE ARCO













ALZADO

SECCIÓN

- 296 -

1.4.4.9.- ELECCIÓN DE LA SOLUCIÓN

Con este apartado, se llega al final de un proceso de estudio y selección de la solución

más adecuada para resolver el problema planteado en un principio: la construcción de un

puente sobre el río Bernesga para la conexión del nuevo polígono de Eras de Renueva con la

circunvalación LE-20.

Tras analizar los factores que condicionan el diseño de dicho puente, proponer una serie

de alternativas que podrían alzarse como solución final y, tras una evaluación de las ventajas e

inconvenientes de cada una, se pretende ahora comparar más cuantitativa que

cualitativamente dichas tres soluciones, para poder proponer la solución idónea.

Por tanto, en este apartado partiremos de las conclusiones obtenidas en todos los

anteriores, en especial de la características de cada solución y del Estudio Medioambiental

(estos se centran en las alternativas por separado y no de forma general como los anteriores).

1.4.4.9.1.- OBJETIVO

El objetivo final es comparar las tres posibles soluciones desarrolladas anteriormente para

elegir la más adecuada.

Es necesario el desarrollo de la comparación con arreglo a una metodología común para

todas las soluciones. El proceso consistirá en primer lugar en fijar los objetivos por medio de

los conceptos, fijar posteriormente los criterios por medio de los subconceptos y por último

establecer los indicadores para medirlos, que en este caso serán los parámetros.

- 297 -

1.4.4.9.2.- SÍNTESIS DE LAS POSIBLES

ALTERNATIVAS

Las alternativas planteadas , valoradas como las más favorables son:

1.4.4.9.2.1.- PUENTE LOSA DE CANTO CONSTANTE

GENERALES

TIPOLOGÍA: Puente losa aligerada de canto constante

Nº DE VANOS: 3 vanos con luces de 42m el central y 25m los laterales

LONGITUD: 92 m

TABLERO

ANCHURA: La sección transversal está formada por dos tableros independientes de 6m de ancho con voladizos laterales de 2,5 m que suman un total de 22m

MATERIALES: Hormigón in situ HA-35


PILAS

DIMENSIONES: Pilas elípticas con diámetro mayor de 2,5, que se ensancha en cabeza hasta 4,5m. La altura de las pilas es de 8m

MATERIALES: Hormigón in situ HA-30 y acero pasivo B 500 S

CIMENTACIÓN

EN PILAS: 4 pilotes de 1,5m de diámetro y 15m de profundidad, separados 5m transversalmente y 4m longitudinalmente. Serán pilotes fabricados in situ.

MATERIALES: Hormigón HA-30 y acero pasivo B 500 S

VARIOS



1º Construcción de zapatas y pilas

2º Construcción del tablero mediante uso de cimbra

ALZADO SECCIÓN

- 298 -

1.4.4.9.2.2.- PUENTE MIXTO DE CANTO CONSTANTE








SECCIÓN

- 299 -

1.4.4.9.2.3.- PUENTE ARCO













ALZADO

SECCIÓN

- 300 -

1.4.4.9.3.- METODOLOGÍA DE COMPARACIÓN

La metodología a seguir en este estudio comparativo de soluciones es la siguiente:

6. Escoger varios grupos de conceptos.

7. Escoger subconceptos diferenciadores y resaltar subconceptos específicos del

proyecto.

8. Determinar los parámetros que permitan otorgar un peso concreto a cada

subconcepto, y otorgar un peso razonado a cada subconcepto.

9. Determinar el valor de cada subconcepto bien sea globalmente o mediante la

suma de puntos por zonas.

10. Transformar la calificación total de cada subconcepto a una puntuación sencilla

(entre uno y diez puntos) mediante una ecuación elemental.

- 301 -

1.4.4.9.4.- ELECCIÓN DE CONCEPTOS Y

SUBCONCEPTOS COMPARATIVOS

Los conceptos y subconceptos que se van a utilizar para la comparación de las tres

alternativas propuestas en este anejo, se elegirán con el siguiente criterio:

� Sólo se utilizarán para la comparación aquellos que permitan diferenciar unas

soluciones de otras. No se valorará, pues, lo bien o mal que responde ca da

solución a un determinado concepto, sino lo mejor o peor que lo hace respecto

de las otras dos. Es decir, aquellos subconceptos frente a los cuales todas las

soluciones se comporten del mismo modo no se tendrán en cuenta, aunque sean de

suma importancia.

� La calificación asignada a cada subconcepto se deducirá necesariamente de

parámetros numéricos debidamente calculados con anterioridad. Por lo tanto, no se

podrá tomar como subconcepto un elemento del que no tengamos datos para poder

calificarlo

� El cuadro final comparativo debe ser un cuadro numérico razonado.

Se relaciona, a continuación, una lista de los conceptos que ayudarán a la elección de la

alternativa más conveniente:

A. Topografía y geografía

B. Geología y geotecnia

C. Proceso constructivo

D. Climatología

E. Medioambiente

F. Funcionalidad

G. Factores sociológicos

H. Economía

I. Estética

- 302 -

A) TOPOGRAFÍA Y GEOGRAFÍA

• Facilidad de acceso al tajo: Las alternativas de puente mixto y puente arco requieren

el transporte a la obra de elementos metálicos de gran tamaño como piezas del arco o

del cajón metálico, montantes etc. con el objeto de reducir al máximo los puntos de

soldadura en el puente (puntos débiles en la fatiga). Esto supone que sean soluciones

más desfavorables de cara al transporte hasta el tajo de los distintos elementos que la

solución de puente losa, que no supone ningún problema porque se construye

íntegramente in situ.

• Grado de ocupación del terreno: Las alternativas que suponen una mayor ocupación

del terreno son las que tienen pilas en la ribera del río. Por lo tanto las soluciones de

puente losa y mixto estarán peor valoradas que el puente arco, que tiene un único

vano.

B) GEOLOGÍA Y GEOTECNIA:

• Cimentación y estribos: Todas las soluciones estarán cimentadas mediante pilotes

fabricados in situ, con una longitud necesaria para empotrar el pilote en el estrato

arcilloso terciario, por lo que las diferencias entre las distintas soluciones son,

principalmente, el número de apoyos en el terreno.

El puente arco necesita grandes cimentaciones en los terraplenes de los estribos

(mala opción), pues únicamente se apoya en estos dos puntos, mientras que las

alternativas losa y mixto transmiten menores cargas a los estribos, repartiendo éstas

entre pilas y estribos, que permiten cimentaciones en estribos de menor magnitud. No

obstante las cargas transmitidas por la solución de puente mixto serán menores que las

transmitidas por las solución de puente losa, ya que el primero tiene un menor peso

propio, por lo que la estabilidad de los taludes de los terraplenes será mejor.

• Introducción de cargas horizontales: Las cargas horizontales transmitidas en todas

las soluciones son las provocadas por el tráfico y por el viento. La solución arco las

transmite directamente a los estribos, mientras que en las soluciones losa y mixto esta

- 303 -

carga horizontal se reparte entre estribos y pilas, por lo que tiene menos incidencia en

los elementos de apoyo.

C) PROCESO CONSTRUCTIVO:

• Dificultad de construcción: La mayor dificultad técnica se presenta en la solución de

puente arco, en la que habrá que montar el arco por medio de grúas y cimbras, soldar

todos los elementos metálicos y después hormigonar sobre un encofrado en el que hay

que hacer los aligeramientos. La solución losa solo presenta las dificultades de

hormigonar sobre un encofrado, que siempre es lo más cómodo, mientras que en la

solución de puente mixto se presentan los inconvenientes de soldar los elementos

metálicos, por lo que esta alternativa será más difícil de construir que el puente losa.

D) CLIMATOLOGÍA:

• Lluvia : La lluvia y otros agentes atmosféricos pueden generar problemas en las

alternativas metálicas de puente arco y mixto, por el riesgo existente de corrosión, por

lo tanto siempre estarán sometidas a un mayor proceso de conservación.

• Viento: El viento supone una carga a tener en cuenta en la alternativa de puente arco,

por el obstáculo que ofrece debido a su mayor canto y a la presencia del arco y las

péndolas, que tienen una gran altura (solución desfavorable). La alternativa de puente

losa es la más favorable por su esbeltez. La solución de puente mixto tiene un canto

intermedio entre las dos anteriores, lo que supone una solución medianamente

favorable.

- 304 -

E) MEDIOAMBIENTE:

Este apartado se ha estudiado de forma independiente en el anejo de de Estudio

Medioambiental de Soluciones, y por lo tanto reflejaremos, en el cuadro comparativo, los

resultados obtenidos en el apartado conclusiones.

Para la realización de este estudio se ha tenido en cuenta tanto la fase de explotación

como la de construcción.

Los subconceptos que se han estudiado son: ruido, calidad del aire, calidad del suelo,

hidrogeología y geotecnia, fauna y flora, en fase de construcción , y fauna, flora e incendio, en

fase de explotación .

F) FUNCIONALIDAD:

• Adaptación a la función del puente: La alternativa que mejor se adapta a la función

del puente es la losa pues es la más sencilla y económica. La solución de puente mixto

también se adapta bien, mientras que el arco es una solución que suele emplearse con

luces bastante mayores.

• Impacto en el usuario: La solución mixta apenas llama la atención del usuario por su

poca estética; sin embargo, la alternativa arco sí llama la atención, pues los arcos

siempre han sido muy apreciados por la mayoría de la gente. La solución losa también

provocaría impacto aunque menor que el arco.

• Plazo de ejecución: De las tres alternativas la de menor plazo es el puente losa, por

su escasez de unidades, mientras que el puente arco es el que más tiempo necesita

por su dificultad técnica así como su gran número de unidades independientes.

• Flexibilidad: Este subconcepto es una parte importante de la funcionalidad del puente,

puesto que hay que prever posibles ampliaciones del puente. Tanto la solución losa

- 305 -

como el puente mixto se adaptan bien a futuras ampliaciones, además, debido a su

canto constante, será mejor, ya que la ampliación sería más sencilla y produciría un

menor impacto. La solución arco no se adapta a una posible ampliación por ser un

puente singular.

G) FACTORES SOCIOLÓGICOS

• Elemento emblemático: De las tres alternativas estudiadas, el arco puede convertirse

en un elemento emblemático de la ciudad. Las alternativas losa y mixto no constituirán

un elemento emblemático en ningún caso.

• Potenciación de la zona: Este subconcepto está relacionado con el anterior, ya que

un puente emblemático podría configurar un mejor entorno, por lo tanto la alternativa

arco sería la única que podría estar valorada.

H) ECONÓMICOS

• Coste de explotación: La posibilidad de corrosión de los puentes metálicos, solución

mixta y arco, supone que deba vigilarse periódicamente su estado, así como el de los

cordones de soldadura, debiendo extender una capa de protección de pintura cada

pocos años. También las juntas deben revisarse periódicamente en todas las

soluciones, pero resulta menos costoso que la protección contra la corrosión. Por lo

tanto la solución arco será la más cara y la losa la más barata.

• Coste de construcción: El coste de construcción lo hemos calculado en la valoración

económica realizada anteriormente, siendo la solución arco la más cara y la losa la

más barata.

- 306 -

I) ESTÉTICA

Este factor será de gran importancia en nuestro caso, ya que el puente es urbano. La

alternativa arco es, con diferencia, la solución más estética por sus elementos estructurales en

arco, que le dan una gran esbeltez, ya que es la única solución que utiliza un solo vano. La

solución losa también es bastante estética ya que la variación del canto es siempre más

apreciada que el canto constante y por último está la solución de puente mixto, que aunque

estructuralmente es más compleja que la losa, la monotonía del canto constante le perjudica

estéticamente. Hay que añadir el posible acondicionamiento de la zona bajo el puente donde

se prevé ubicar un carril bici y zonas verdes para el ocio de los habitantes de la zona.

- 307 -

1.4.4.10.- CALIFICACIÓN DE CONCEPTOS Y

SUBCONCEPTOS

En este apartado se va a cuantificar cada uno de los subconceptos de forma que se

pueda asignar a cada una de las soluciones o alternativas un número que permita diferenciarla

significativamente del resto de soluciones. Se asignará a cada subconcepto un peso que haga

referencia a su importancia dentro del contexto general y una caracterización numérica por

medio de unos parámetros numéricos de forma que se puedan dar valores objetivos a cada

solución. Estos parámetros se obtendrán a partir de datos reales que tengamos de las tres

alternativas.

La metodología de calificación que se llevará a cabo será la siguiente:

• Vi, Vs: Valor inferior, y superior de los parámetros del subconcepto de las alternativas.

• Vx: Valor del parámetro del subconcepto de la alternativa que se está valorando.

• Vi ≤Vx ≤Vs

� Si los valores que resultan SON DE SUBCONCEPTOS DE ESTIMACIÓN SUBJETIVA:

En caso de que LOS SUBCONCEPTOS ELEGIDOS NO SEAN CUANTIFICABLES , se

busca diferenciar los valores resultantes de manera muy apreciable:

� Si el superior ( Vs ) es el más favorable: P = 10 ( Vx - Vi ) / (Vs - Vi ) (A1)

� Si el superior ( Vs ) es el menos favorable: P = 10-10 (Vx - Vi) / (Vs - Vi) (A2 )

En caso de que LOS SUBCONCEPTOS ELEGIDOS SEAN CUANTIFICABLES , se busca

diferenciar los valores resultantes de manera intermedia:

� Si el superior ( Vs ) es el más favorable: P = 10 . Vx/Vs (B1)

� Si el superior ( Vs ) es el menos favorable: P = 10 . Vi/Vx (B2)

� Si los valores que resultan SON DE SUBCONCEPTOS DE ESTIMACIÓN OBJETIVA , se

busca diferenciar los valores resultantes de manera poco apreciable:

- 308 -

� Si el superior ( Vs ) es el más favorable: P= 5 + 5 ( Vx - Vi ) / (Vs - Vi ) (C1)

� Si el superior ( Vs ) es el menos favorable: P= 10 - 5 (Vx - Vi) / (Vs - Vi) (C 2)

1.4.4.10.1.- FACILIDAD DE ACCESO AL TAJO

Este subconcepto valorará las distintas alternativas, evaluando y penalizando aquellas de

mayor longitud de elemento transportado. Las longitudes máximas de los elementos

transportados (parámetro) serán:

• Puente arco: 15 m en elementos del arco, pues con mayores longitudes no se puede

tener acceso a la zona de estribos por carretera.

• Puente mixto: 15 m en paneles y elementos de rigidización del tablero, pues, al igual

que antes, con longitudes mayores no se puede llevar hasta el tajo.

• Puente losa: se construye in situ.

El parámetro de medida para la valoración de las alternativas será la longitud máxima de

los elementos transportados. Estaremos tratando con un subconcepto de estimación objetiva y

cuantificable cuyo mayor valor es el más desfavorable. Por tanto utilizaremos la formulación

B2:

ALTERNATIVA LOSA CANTO

CONSTANTE MIXTO ARCO

Longitud mayor elemento

transportado (m) 5 15 15

PUNTUACIÓN (B2) 10 3,33 3,33

1.4.4.10.2.- GRADO DE OCUPACIÓN DEL TERRENO

El grado de ocupación del terreno en planta será similar, pero no en perfil, por lo tanto

vamos a medir el área lateral del puente , incluyendo las pilas en la solución losa y mixto, y el

- 309 -

área ocupada por arco y péndolas en el arco. Éste será el parámetro utilizado, en este caso

también será subjetivo cuantificable y penalizará cuanto mayor sea su valor, por lo que también

emplearemos la fórmula B2:



Área lateral del puente (m 2) 162 182 1288

PUNTUACIÓN (B2) 10 8,90 1,26

1.4.4.10.3.- CIMENTACIÓN DE ESTRIBOS

El parámetro que mediremos para evaluar la cimentación de estribos es el volumen de

pilotes necesarios , por lo tanto a mayor volumen, la cimentación será más desfavorable y

costosa. Será un subconcepto de estimación objetiva por lo que emplearemos la fórmula C2. A

continuación calculamos el volumen de cimentación profunda para un único estribo:



Nº de pilotes 8 8 12

Diámetro (m) 1,5 1 1,5

Longitud (m) 18 18 18

Volumen (m 3) 254,47 113,1 281,7

PUNTUACIÓN (C2) 5,81 10 5

- 310 -

1.4.4.10.4.- CIMENTACIÓN DE PILAS

El parámetro que mediremos para evaluar la cimentación de estribos es el volumen de

pilotes necesarios , por lo tanto a mayor volumen, la cimentación será más desfavorable y

costosa. Será un subconcepto de estimación objetiva por lo que emplearemos la fórmula C2. A

continuación calculamos el volumen de cimentación profunda para un único estribo:



Nº de pilotes 4 4 0

Diámetro (m) 1,5 1 -

Longitud (m) 15 15 -

Volumen (m 3) 106,02 47,12 0

PUNTUACIÓN (C2) 5 7,78 10

1.4.4.10.5.- CARGAS HORIZONTALES

Las cargas horizontales en la solución arco se transmiten directamente a los estribos, por

lo que estos deben estar dimensionados para soportarlas, sin embargo tanto en la losa como

en el mixto, las cargas horizontales sobre el tablero se reparten entre las pilas, que se

comportan como ménsulas, y los estribos, por lo tanto la carga que llega será menor que en el

caso anterior.

El parámetro a utilizar en este caso será el número de apoyos , y estaremos tratando con

un subconcepto de estimación subjetiva y cuantificable. Cuanto mayor sea su valor, será más

favorable, por lo tanto se empleará la formulación B1:



Nº de apoyos 4 4 2

PUNTUACIÓN (B2) 10 10 5

- 311 -

1.4.4.10.6.- PROCESO CONSTRUCTIVO

Se valorará únicamente la dificultad para colocar los elementos metálicos del puente en su

sitio, puesto que el hormigonado, y encofrado con cimbra es común a todas las soluciones. El

parámetro utilizado será Máxima altura de colocación + Máxima distancia de c olocación , el

subconcepto es de estimación subjetiva y cuantificable. Cuanto mayor sea el valor, será más

desfavorable. Se empleará formulación B2:



Máx altura de colocación +

máx distancia de coloc. 0 25 64


1.4.4.10.7.- CLIMATOLOGÍA

A) LLUVIA

Para medir la influencia que tiene ésta sobre el puente se tomará como referencia la

cantidad (en Tn) de acero estructural , ya que este material es el que más sufre los efectos

de la lluvia. Por tanto, éste será el parámetro que valorará un subconcepto de estimación

subjetiva y cuantificable. Cuanto mayor sea su valor resultará más desfavorable, así que

emplearemos la fórmula B2.



Cantidad de acero

estructural (Tn) 0 335,8 301,6


- 312 -

B) HIELO

Los días de helada afectan fundamentalmente en el coste de construcción de la obra a las

soluciones que tienen un gran volumen de hormigón. Utilizaremos por tanto como parámetro el

volumen de hormigón empleado (en m 3) para valorar de forma subjetiva un subconcepto

cuantificable. De nuevo, cuanto mayor sea su valor resutará más desfavorable, por lo que

volveremos a emplear la fórmula B2.



Volumen en pilas (m 3) 100 60 0

Volumen en tablero (m 3) 1714,9 607,2 1748

Volumen en arco (m 3) 0 0 281,3

Volumen total de

Hormigón (m 3) 1814,9 667,2 2029,3

PUNTUACIÓN (B2) 3,68 10 3,29

C) VIENTO

Para medir su influencia se usará como parámetro la superficie lateral del puente ,

sumando la de pila, tablero y arco (en la solución arco). La relación no es directa, ya que para

longitudes pequeñas la influencia es mínima, por estar muy próximas al terreno y por tanto

menos expuestas. Estamos trabajando de nuevo con un subconcepto de valoración subjetiva y

cuantificable, resultando negativos sus valores más elevados. Fórmula B2.

- 313 -



Superficie lateral pilas (m 2) 24 16 0

Superficie lateral tablero

(m2) 138 165,6 184

Superficie lateral arco (m 2) 0 0 101

Superficie lateral total (m 2) 162 181,6 285

PUNTUACIÓN (B2) 10 8,92 5,68

1.4.4.10.8.- MEDIOAMBIENTE

En este apartado nos limitamos a exponer los resultados obtenidos del estudio de impacto

medioambiental que se hizo en el anejo de Estudio Medioambiental de Soluciones. Tenemos

una fase de construcción y otra de explotación, por lo que el resultado total lo obtenemos

haciendo la media:



Fase construcción 10 5,2 0

Fase explotación 10 0 0

PUNTUACIÓN 10 2,6 0

- 314 -

1.4.4.10.9.- FUNCIONALIDAD

A) ADAPTACIÓN A LA FUNCIÓN DEL PUENTE

Para valorar este subconcepto vamos a tener en cuenta la luz que tenemos que saltar con

respecto a la tipología de puente que usamos. Las tipologías de losa y mixto se adaptan bien a

los 92 m, sin embargo los arcos se suelen utilizar, por motivos exclusivamente funcionales,

para luces mayores, en torno a 200 m, o con grandes desniveles, y han sido otros motivos,

como los estéticos, los que nos han llevado a plantearlo como solución. Se trata de un

subconcepto de estimación subjetiva y no cuantificable, resultando favorables sus valores más

elevados. Fórmula A1.



Valoración expertos 10 6 1

PUNTUACIÓN (A1) 10 5,56 0

B) IMPACTO SOBRE EL USUARIO

La solución que produce impacto sobre el usuario será el puente arco, ya que es la única

que tiene superestructura. Este impacto será positivo debido a su carácter estético. El

parámetro empleado es la opinión de usuarios al ver obras parecidas de cada tipología. Se

trata de un subconcepto de valoración subjetiva y no cuantificable cuya puntuación elevada

resulta favorable. Fórmula A1.

- 315 -



Valoración usuarios 3 1 10

PUNTUACIÓN (A1) 2,22 0 10

C) PLAZO DE EJECUCIÓN

Se valoran mejor las alternativas que no tienen un plazo de ejecución demasiado elevado.

Se utiliza como parámetro el plazo de ejecución estimado . Valoramos un subconcepto

objetivamente. Fórmula C2.



Plazo de ejecución

(meses) 7 9 15


- 316 -

D) FLEXIBILIDAD

Vamos a valorar la facilidad para realizar una ampliación futura, para lo que vamos a tener

en cuenta las siguientes condiciones:

• La solución de puente arco no se puede ampliar porque es una solución singular.

• Las soluciones de losa y mixto si se pueden ampliar, pero siempre será más fácil

ampliar un puente con canto constante, que uno con canto variable, porque al ampliar

el canto variable, lo tendríamos que hacer con los mismos cantos para no producir un

gran impacto visual, y esto conlleva unos mayores precios y condicionantes.

El parámetro a emplear será la opinión técnica de expertos proyectistas . Se llevará a

cabo una valoración subjetiva y no cuantificable del subconcepto, cuyos valores más altos

resultan favorables. Se aplicará la fórmula A1.





1.4.4.10.10.- FACTORES SOCIOLÓGICOS

A) ELEMENTO EMBLEMÁTICO Y PONTECIACIÓN DE LA ZONA

En ambos subconceptos el puente arco es el único que sale beneficiado con respecto a

las otras soluciones, debido a su carácter estético. Se trata de un subconcepto de valoración

subjetiva y no cuantificable cuya puntuación elevada resulta favorable. Fórmula A1.

- 317 -




PUNTUACIÓN (A1) 2 0 10

1.4.4.10.11.- ECONOMÍA

A) COSTE DE EXPLOTACIÓN

En el coste de explotación influyen muchos factores como apoyos, juntas, etc…, sin

embargo de cara a la diferenciación entre soluciones será la cantidad de acero que tenemos

que proteger frente a la corrosión el parámetro diferenciador, pues en el resto de factores el

coste de mantenimiento es similar en todas las alternativas.

A mayor área de elementos metálicos (parámetro), mayor será el coste de

mantenimiento y conservación. Será un subconcepto de valoración subjetiva y cuantificable,

cuyo valor máximo es el desfavorable. Emplearemos la fórmula B2.



Área de elementos

metálicos (m 2) 0 1748 1162


- 318 -

B) COSTE DE CONSTRUCCIÓN

El coste de construcción se valorará a partir de las estimaciones que se han obtenido

anteriormente. El parámetro será el coste por metro cuadrado de tablero y valorará un

subconcepto de forma objetiva. Se aplicará la fórmula C2, ya que cuanto mayor sea su valor

resultará menos favorable.



Coste / m 2 de tablero (€/m 2) 525,4 724,6 904,6


1.4.4.10.12.- ESTÉTICA

Este subconcepto depende básicamente del canto y de la luz del puente (esto es de la esbeltez

de la estructura) y la impresión que cause una vez construido. Será también un subconcepto de

forma subjetiva y no cuantificable. Cuanto mayor sea su valor resultará favorable. Fórmula A1.





- 319 -

1.4.4.11.- CUADRO COMPARATIVO DE

SOLUCIONES

A continuación se detallan en un cuadro los pesos que se han asignado a cada

subconcepto. Se señalan, además, las puntuaciones obtenidas tras la aplicación de cada

expresión analizada, a las tres alternativas estudiadas. Con esto, se podrá decidir cuál es la

solución más acertada para el problema planteado.

Los pesos que tienen los subconceptos varían de 1 a 3, según su importancia:

CONCEPTO SUBCONCEPTO PESO

PUENTE

LOSA

PUENTE

MIXTO

PUENTE

ARCO

VAL P x

VAL VAL

P x

VAL VAL

P x

VAL

Topografía y

geografía

Facilidad de

acceso al tajo 1 10 10 3,3 3,3 3,3 3,3

Grado de

ocupación del

terreno

1 10 10 8,9 8,9 1,26 1,26

Geología y

geotecnia

Cimentación en

estribos 3 5,81 17,43 10 30 5 15

Cimentación en

pilas 3 5 15 7,78 23,34 10 30

Introducción

cargas horizontales 2 10 20 10 20 5 10

Proceso

constructivo

Dificultad de

construcción 2 10 20 0 0 0 0

- 320 -

Climatología

Lluvia 2 10 20 0 0 0 0

Hielo 1 3,68 3,68 10 10 3,29 3,29

Viento 1 10 10 8,92 8,92 5,68 5,68

Medioambiente 3 10 30 2,6 7,8 0 0

Funcionalidad

Adaptación a la

función del puente 1 10 10 5,56 5,56 0 0

Impacto en el

usuario 1 2,22 2,22 0 0 10 10

Plazo de ejecución 2 10 20 8,75 17,5 5 10

Flexibilidad 3 6,25 18,75 10 30 0 0

Factores

sociológicos

Elemento

emblemático 2 2 4 0 0 10 20

Potenciación de la

zona 1 2 2 0 0 10 10

Economía

Coste de

explotación 3 10 30 0 0 0 0

Coste de

construcción 3 10 30 7,37 22,11 5 15

Estética Estética 3 6,67 20,01 0 0 10 30

SUMA TOTAL

293,09

187,43

163,53

- 321 -

1.4.4.12.- CONCLUSIONES

La solución mejor valorada en el cuadro comparativo de soluciones del apartado anterior

ha sido la Alternativa 1 , es decir, el puente losa aligerada de canto constante con doble

tablero. Esta solución es la más valorada desde el punto de vista económico, funcional,

medioambiental, climatológico, topográfico y geográfico así como en el proceso constructivo.

Será, por tanto, la alternativa a desarrollar en la segunda fase del proyecto, a pesar de no ser

la opción más valorada desde el punto de vista estético, que se ha planteado desde un

principio como uno de los factores más importantes a tener en cuenta, por tratarse de un

puente urbano.

La solución arco, aún siendo la más valorada estéticamente, resulta perjudicada desde el

punto de vista constructivo, económico, medioambiental, funcional y climatológico, por lo que

resulta, en conjunto, la peor valorada. Sería una buena opción debido a la importancia estética

del proyecto pero la penalización en otros campos muy importantes hace que la alternativa de

losa de canto constante salga beneficiada.

La solución de puente mixto no aporta ninguna ventaja desde puntos de vista tan

importantes como el económico, sobre todo en la conservación durante la explotación, y el

estético, por lo que pese a ser una buena solución constructiva no ha sido elegida.

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ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERIA (ICAI) INGENIERO ... · Por último, se ha elaborado un...

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