REGLAMENTO TÉCNICO DEL SECTOR DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO
BASICO
ASPECTOS
GENERALES: TITULO G
En
este capítulo lo que tratan es de fijar los criterios
básicos
y requisitos mínimos que deben reunir
los diferentes
procesos relacionados con: análisis
y
diseños geotécnicos y estructurales, aspectos
de construcción, aspectos de supervisión técnica, aspectos de vulnerabilidad y reducción
de riesgos en los sistemas de agua potable y saneamiento básico que
se desarrollen en la República de Colombia, con el fin de garantizar su seguridad,
durabilidad, funcionalidad, calidad,
eficiencia, sostenibilidad y redundancia dentro de un Nivel de Complejidad determinado.
El presente Título incluye las siguientes actividades que forman
Parte de:
Los aspectos
complementarios: Aspectos
geotécnicos
Aspectos estructurales en tuberías de acueducto y alcantarillado
Aspectos de construcción
Interventoría
Vulnerabilidad y reducción
de riesgos
ALGUNAS DEFINICIONES:
Adoquín: pequeña estructura de concreto (similar al ladrillo) que sirve como capa de rodadura.
Agregado: conjunto de partículas inertes,
naturales o artificiales, tales como arena, grava, triturado, etc., que al mezclarse con el material
cementante y el agua produce el concreto.
Amenaza: peligro latente asociado con la potencial ocurrencia de un evento de origen natural o antrópico que puede manifestarse en un sitio específico y en un tiempo
determinado produciendo efectos adversos en un sistema. Se expresa
matemáticamente como la probabilidad de ocurrencia de un evento de una cierta intensidad, en un sitio específico y durante
un tiempo de exposición definido.
Ancho de transición:
es el ancho de zanja máximo
efectivo en el cual ocurre la transición hacia unas condiciones de instalación en terraplenes con proyección positiva. Se determina igualando la carga de zanja con la carga de transición y resolviendo para Bd.
Asentamiento: hundimiento o descenso
del nivel de una estructura debido a la consolidación y deformación del suelo o roca de cimentación.
Asfalto: producto proveniente de la refinación del petróleo que da la función de liga en el pavimento.
Base: capa del pavimento, en material granular que absorbe la mayor parte de los esfuerzos generados por el tráfico
Caminos de construcción: todas las vías carreteables o peatonales que se requieren para llegar, desde los caminos de acceso o desde los campamentos, a los diferentes frentes de trabajo de la obra. En esta definición se incluyen
las vías peatonales o carreteables existentes que sean utilizables por el constructor
para efectos de acceso a los frentes de trabajo.
Carga de transición: carga generada
sobre la tubería para el ancho de transición y se calcula utilizando la fórmula de carga para instalaciones en rellenos con proyección positiva.
Cargas físicas
especiales: casos en los que la tubería está afectada bajo cargas físicas no convencionales.
Cemento asfáltico:
asfalto en estado sólido
Cimentación de la tubería: Material de base en la parte inferior
de la zanja en contacto con el suelo natural. Puede no requerirse dependiendo de las condiciones del suelo en cada sitio específico.
Colector:
pozo
construido
desde la superficie
del terreno
hasta la tubería
de alcantarillado,
que es empleado en la inspección y mantenimiento de la red.
Concreto ciclópeo: mezcla de concreto
simple y agregado
grueso seleccionado con tamaños entre 15 y
30 cm, utilizada para la construcción de elementos
estructurales que trabajan predominantemente a
compresión.
Concreto
estructural:
el que
cubre el concreto simple
y concreto
reforzado; utilizado para propósitos estructurales.
Concreto reforzado:
material constituido por un concreto que tiene un refuerzo
consistente en barras de acero corrugado, estribos transversales
o mallas
electro soldadas, colocadas principalmente en zonas de tracción, y en cuantías
superiores a las mínimas especificadas.
Concreto simple:
concreto que no tiene acero de refuerzo, o lo tiene en cuantías
menores a las mínimas del concreto
reforzado.
Concreto: mezcla homogénea de material cementante, agregados inertes y agua, con o sin aditivos.
Condiciones de instalación en terraplén: condiciones de instalación de tuberías
en las cuales la tubería se cubre por encima de la superficie natural del terreno o cuando se abre una zanja en suelo natural lo suficientemente ancha para que la fricción lateral de la pared de la zanja no afecte la carga actuante sobre la tubería. Se consideran dos situaciones que son la instalación en terraplenes con proyección positiva
y la instalación en terraplenes con proyección negativa.
Condiciones de instalación en zanja: condiciones de instalación de tuberías en las cuales la tubería se coloca en una zanja relativamente angosta excavada en suelo natural y recubierto por suelo de relleno hasta la superficie original del terreno.
Condiciones de túnel: método constructivo mediante el cual se instalan
tuberías en túneles
existentes o en el cual la tubería es hincada en el suelo mediante gatos hidráulicos.
Estudio geotécnico: se define
como
estudio
geotécnico
todas
las actividades descritas
en G.2. y las actividades
complementarias definidas en
las Normas Colombianas de Diseño
y Construcción Sismo Resistente, NSR - 98, Ley
400 de 1997
y Decreto 33 de 1998
o los
decretos que
lo reemplacen o complementen, cuyo objetivo
sea garantizar la estabilidad de las obras lineales para la instalación de ductos y redes.
Excavación no soportada: aquella cuyos taludes no
tienen ningún elemento estructural fuera del material térreo
y
deriva su
estabilidad de su
geometría, además de
tratamientos de
drenaje y
de elementos superficiales de protección.
Excavación soportada con entibamiento o entibada:
excavación confinada por
elementos estructurales
delgados, soportados externamente al
talud por elementos estructurales rígidos, que proveen estabilidad al transmitir
los
empujes
bien al piso
de la
excavación
(puntales) o a la
pared opuesta
(codales), equilibrándolos. Provee estabilidad la resistencia y rigidez estructural del sistema.
Excavación
soportada
con
muros:
excavación con taludes
soportados
con elementos estructurales, normalmente más rígidos que el material térreo, que derivan su estabilidad bien de su propio peso ( muros de gravedad
en concreto,
mampostería, gaviones, tierra
reforzada, etc.), o
de su peso
y resistencia estructural ( muros en voladizo, muros de contrafuertes, etc.
Junta de expansión: separación entre porciones adyacentes a la estructura
de concreto, localizada en un lugar establecido durante el diseño de la estructura.
Material de atraque: material que se coloca entre la cama de soporte y la línea media de la tubería
Material de relleno:
material seleccionado
y aprobado
por el interventor. Este
material podrá
ser el material
de la excavación siempre y cuando este sea tierra, arcilla, conglomerado fino, arena o puede ser material de préstamo con previa aprobación del interventor.
Materiales especiales:
materiales no convencionales que según las especificaciones de los diseños son necesarios emplear en obra.
Método Marshall de diseño de mezclas: proceso de adición de asfalto a una granulometría de material para buscar la resistencia mecánica, estabilidad y flujo óptimos.
Métodos racionales: diseños que se basan en el cálculo
de esfuerzos y deformaciones de los materiales
de pavimentos bajo el efecto de las cargas y su admisibilidad. Otras metodologías están basadas en el empirismo.
Módulo de finura: índice utilizado para describir si el agregado es fino o grueso.
Trabajos preliminares: comprende todas las actividades preliminares necesarias para la
ejecución de las obras, tales como demoliciones, campamentos, almacén, oficina, cerramientos, instalaciones provisionales del servicio de acueducto, energía, teléfono, sanitarios, limpieza y descapote
del terreno y la localización de las obras.
Tubería flexible: los materiales
de tuberías que clasifican
como flexibles son aquellos que derivan su capacidad de carga
ante las cargas del terreno a partir de la interacción de la tubería flexible y del suelo circundante el cual trabaja por la deflexión de la tubería hasta el punto de equilibrio bajo carga.
Tubería rígida: los materiales de
tuberías que clasifican como rígidos son aquellos que derivan una parte substancial de su capacidad de carga
ante las cargas del terreno a partir de la resistencia estructural del elemento
asociada a la rigidez
misma de la pared de la tubería.
Tuberías enterradas: aquellas en
las
cuales las tuberías quedan instaladas en
pequeñas zanjas completamente enterradas en suelo natural o relativamente pasivo.
Tuberías superficiales: aquellas en las
cuales las
tuberías se apoyan
sobre suelos
relativamente superficiales y en las que la parte superior del tubo se proyecta por encima de la superficie natural del terreno, y luego es cubierta
por un terraplén de relleno.
ESTUDIO GEOTÉCNICO
Se define
como estudio
geotécnico el conjunto de
actividades que comprenden
la investigación del subsuelo, los análisis y recomendaciones
de ingeniería necesarios para el diseño y construcción de las obras
en contacto
con el suelo,
de tal
forma que
se garantice
un comportamiento
adecuado de
la construcción y se protejan
las vías, instalaciones de servicios públicos,
predios y construcciones vecinas.
TIPOS DE ESTUDIO
Estudio geotécnico preliminar
Se define
como estudio geotécnico preliminar el trabajo realizado para aproximarse
a las características geotécnicas
de un terreno,
con el fin de establecer
las condiciones que limitan
su aprovechamiento, los potenciales problemas que puedan presentarse, los criterios geotécnicos y parámetros generales para la elaboración de un proyecto.
Contenido
El estudio
geotécnico preliminar debe presentar en forma general el entorno geológico, las características del subsuelo y las recomendaciones geotécnicas para la elaboración de proyectos, la zonificación
del
área
de
acuerdo
con
sus
características y amenazas geotécnicas, los
criterios generales de cimentación, los niveles de complejidad y obras de adecuación del terreno .
Obligatoriedad del estudio geotécnico preliminar
El estudio geotécnico preliminar no es de obligatoria ejecución; se considera conveniente en casos de proyectos
especiales, o de
magnitud considerable,
en los
que puede
orientar el
proceso inicial de planeamiento. Su realización no puede, en ningún caso, reemplazar al estudio geotécnico definitivo.
Estudio geotécnico definitivo
Se define como estudio
geotécnico definitivo, el trabajo realizado para un proyecto específico, en el cual el ingeniero debe
consignar todo lo relativo a las condiciones físico - mecánicas
del subsuelo y las recomendaciones particulares para el diseño
y construcción de las obras
relacionadas con el subsuelo, de acuerdo con lo contenido en el presente Reglamento.
El estudio geotécnico definitivo debe contener como mínimo los siguientes aspectos:
Del proyecto:
nombre, plano
de localización, plano topográfico,
objetivo del
estudio, descripción general del proyecto y de los tipos y magnitudes de las excavaciones propuestas.
De las zonas
aledañas:
tipo y localización
espacial
de instalaciones de servicios públicos (vías, acueducto, alcantarillado, energía,
teléfonos, gas, zonas verdes, etc.). Tipo, localización y sistema de cimentación de edificaciones vecinas,
hasta
una
distancia
igual a
la zona de
influencia de la excavación.
Estudio de estabilidad de laderas
Donde
las
condiciones
geológicas,
hidráulicas
y de
pendiente lo exijan,
se deben realizar estudios particulares de estabilidad de laderas de acuerdo con la sección H.4.4. de las Normas
Colombianas de Diseño
y Construcción Sismo Resistente, NSR - 98,
Ley 400 de 1997 y Decreto
33 de 1998 o los decretos
que lo reemplacen o complementen, cuando no se hayan incluido como parte de los estudios geotécnicos
preliminares o definitivos.
Cuando las
entidades municipales o regionales
hayan definido
las zonas en
las cuales sean de obligatoria ejecución los estudios
de estabilidad de laderas con base en las características geológicas,
hidráulicas y de pendiente
del terreno, el estudio geotécnico debe atender este aspecto.
RELLENOS Y COMPACTACIÓN DE ZANJAS Y TERRAPLENES
OBJETIVO Y ALCANCE
Este literal establece las exigencias
mínimas para la construcción de rellenos en zanjas para instalación de tuberías.
Los requisitos aquí establecidos deben aplicarse para los cuatro Niveles de Complejidad del Sistema definidos en el Título A a de este Reglamento.
El trabajo consiste en la
ejecución de las actividades necesarias para construir rellenos de acuerdo con lo indicado en los planos, lo especificado en la norma o lo ordenado
por el interventor, según el caso.
El constructor incluye dentro del alcance de los rellenos
y la compactación las siguientes actividades:
a) El control del agua durante la construcción.
b) La explotación y obtención de materiales en bancos de préstamo y cantera.
c) La colocación, riego y compactación, semicompactación o conformación del material. d)
El transporte
de materiales y equipos.
e) La disposición y transporte de material de desperdicio.
REPARACIÓN DEL FONDO DE LA ZANJA
Cuando la calidad
del terreno en el fondo de la zanja no sea adecuada para la colocación de la tubería, es decir
que sea
inestable o se encuentren materiales indeseables como basuras, materias orgánicas o fragmentos grandes de piedra, dicho material debe excavarse y removerse
hasta la profundidad autorizada por el interventor. Debe colocarse
material
seleccionado en capas de 10 cms.
Las diversas capas deben apisonarse adecuadamente con el fin de obtener un apoyo uniforme y homogéneo
para recibir la tubería.
Se permite dejar algunas franjas de 50 cms en la porción
central de la tubería para poderla manipular con las eslingas, cadenas
o bandas que faciliten
su colocación.
La terminación de la zanja se debe efectuar a mano.
En los casos en que no sea factible de remover, reemplazar y compactar
el terreno del fondo de la zanja con un material adecuado, debe construirse una estructura
de soporte
(sacos
de suelo cemento, base de concreto, etc.), de acuerdo con los planos
aprobados para la obra.
RELLENO Y APISONADO
DE LAS ZANJA
Cuando los planos indiquen
un material de atraque diferente del concreto, se utilizará un material granular que cumpla con lo especificado en el literal G.2.4.4
El material
granular que cumpla con lo especificado en el literal G.2.4.4 debe compactarse
con equipo vibro
compactador mecánico o neumático de placa, de dimensión máxima
de
35
cm,
o con pisones
manuales. Se debe buscar
obtener una densidad
relativa mínima
del 70%.
Las tuberías
deben ser atracadas en la mitad de su diámetro y luego colocar
la capa de recebo hasta una altura de 10 cm sobre la clave de la tubería.
Luego se procede
con la colocación del material de relleno en capas de 20 cm.
El relleno
debe efectuarse lo más rápidamente después de la instalación
de la tubería, para evitar que caigan objetos extraños
o material de los taludes en la zanja.
Mediante apisonamiento manual debe proporcionarse un relleno inicial de 15 a
30
cms sobre la tubería. Por encima de esta capa la compactación es preferiblemente
ejecutada con equipos, y se debe buscar una densidad
no menor del 95% de la máxima densidad seca, obtenida del ensayo Proctor Modificado. Las capas deben conformarse
en espesores compactados de 20 cms.
MATERIAL DE RELLENO
Terraplenes
Los materiales para los terraplenes o rellenos no deben contener arcillas expansivas,
materia
orgánica, basuras,
raíces, troncos u otros materiales objetables provenientes
de excavaciones,
requiriendo el visto bueno del interventor para ser aprobados.
Para ejecutar la construcción
de terraplenes se debe ejecutar la limpieza y descapote
de las áreas
a explanar y se debe excavar
el material inadecuado de ser necesario.
En tiempo húmedo se debe preveer el drenaje necesario para garantizar el buen desarrollo de los trabajos y la calidad del material.
Los materiales para la
conformación del terraplén deben colocarse en capas horizontales de espesor compactado
no mayor de 20 cms.
En terrenos
pantanosos o rellenos bajo agua se deben utilizar fragmentos de roca o material granular de subbase (GW, GP, GC, SW) correspondientes a la clasificación unificada de suelos.
En terrenos
adyacentes a estructuras como alcantarillas, muros,
cimientos o donde no sea posible utilizar equipos pesados, se pueden emplear equipos manuales.
Cada capa del terraplén se debe compactar uniformemente hasta obtener una densidad seca no inferior al
95% de la densidad
seca máxima de acuerdo con el ensayo Proctor Modificado o con la norma NTC
1667 o 1528.
Cuando el relleno
se coloque sobre un piso existente, éste debe escarificarse
para obtener
una buena adherencia entre el piso y el relleno.
Relleno para estructuras y zanjas
Todos los
materiales granulares procedentes
de formaciones rocosas de los lechos
de los ríos
deben cumplir
además
con las siguientes
especificaciones
de dureza
y sanidad: el material sometido a cinco ciclos
del ensayo de solidez por sulfato de sodio, realizado de acuerdo con la norma NTC 126, no debe perder
más del 12% de su peso y el desgaste
del material no debe ser superior al 50% cuando se somete al ensayo de la máquina de los Ángeles ejecutado de acuerdo con las normas NTC
93 y 98.
Material común
Se denomina
material común,
al proveniente
de excavaciones
o bancos
de préstamo que para su utilización debe estar libre de escorias, desperdicios, materiales vegetales, suelos caracterizadamente orgánicos y fragmentos de roca de diámetro mayor de 10 cm para rellenos y
terraplenes semicompactados y 20 cm para los conformados.
Material seleccionado:
Se denomina
material seleccionado
al material eminentemente
granular constituido
por una
mezcla densa de grava y arena, con un contenido de material que pase el tamiz No. 200, no menor de 5% ni mayor de 15%. El material seleccionado debe estar libre de materia orgánica, y en general, de cualquier material
que pueda afectar sus propiedades físicas y mecánicas
deseadas.
Materiales para cimentación de tuberías y revestimiento de canales:
Los materiales comúnmente usados para cimentar
tuberías de acueducto y alcantarillado con el objeto de aumentar el factor de carga de las tuberías y para evitar
asentamientos y desplazamientos de las mismas, son
de las
siguientes clases: concreto, material
granular, material
seleccionado, recebo arenoso y piedra
partida. Estos materiales
deben cumplir las especificaciones generales
dadas anteriormente y las que se dan a continuación para cada tipo especial.
Concreto: el atraque de las tuberías está conformado por una mezcla de cemento, arena y
agregado grueso;
reforzado o no, que conserve las dimensiones y la resistencia a los 28 días especificada por el diseñador.
