Caminos y senderos en las crestas
Infraestructura de transporte como parte de la cuenca hidrográfica.
Un camino o sendero a lo largo de una cresta montañosa afecta a algo más que el simple movimiento de personas y vehículos. También altera la distribución natural del agua, el viento, la nieve, el suelo y la vegetación entre las laderas adyacentes.
Incluso un ancho de vía estrecho puede convertirse en un canal artificial, lo cual:
intercepta el agua;
lo dirige a lo largo de la cresta;
transfiere la escorrentía de una cuenca a otra;
acelera la erosión;
destruye las sillas de montar;
crea el comienzo de un barranco;
interrumpe el suministro de resortes;
se convierte en una vía para la propagación del fuego;
facilita la penetración de especies invasoras.
El principio fundamental:
El camino de la cresta no debería convertirse en una nueva cuenca hidrográfica, represa o canal.
Su propósito es proporcionar acceso sin alterar el funcionamiento natural del sistema montañoso.
1. El peligro particular de las carreteras de cresta
En una pendiente normal, el agua se mueve predominantemente hacia abajo.
En la cresta, la situación es más compleja: el agua puede distribuirse entre varias cuencas hidrográficas a la vez.
Si una carretera cambia la elevación de la superficie, crea un terraplén o un corte, puede:
mantener el agua en un lado;
recogerlo en una cuneta;
correr a lo largo de la cresta durante cientos de metros;
verter todo el flujo en un solo punto;
redirigir el agua hacia otra pendiente.
Como resultado, un pequeño aliviadero de carretera puede recibir agua de una zona que nunca drenaría naturalmente hacia ese lugar.
2. Principales tipos de rutas de cresta
2.1. El sendero a lo largo de la línea divisoria de aguas
Este tipo de sendero suele ser relativamente seguro debido a su estrechez y a la ausencia de surcos profundos.
Principales riesgos:
compactación del suelo;
destrucción del musgo y la costra del suelo;
apareamiento;
aceleración del flujo durante un aguacero;
Ampliar la ruta para evitar las zonas sucias.
Para las rutas de senderismo, a menudo es preferible seguir una cresta a atravesar una pendiente pronunciada, pero solo si se cuenta con una buena gestión de la carga.
2.2. El camino está ligeramente por debajo de la cresta.
Este tipo de carretera intercepta la escorrentía de las laderas.
Puede funcionar como una larga zanja horizontal y recoger el agua de la zona superior.
Riesgos:
saturación de los taludes de las carreteras;
colapso de la ladera superior;
erosión de terraplenes;
liberación de agua concentrada;
Formación de un deslizamiento de tierra debajo de la carretera.
2.3. Camino a través del sillín
Una zona de transición suele ser una zona natural entre cuencas.
El terraplén de la carretera aquí puede:
bloquear el flujo natural;
crear un depósito temporal;
provocar desbordamiento a través del lienzo;
abrirse paso durante un aguacero;
transferir bruscamente el agua a la pendiente adyacente.
Los collados requieren cálculos hidrológicos independientes.
2.4. Acceso serpenteante a la cresta.
El camino serpenteante cruza repetidamente el cauce de la ladera.
Cada turno puede convertirse en:
zona de acumulación de agua;
punto de inflexión;
lugar del deslizamiento de tierra;
el comienzo del canal de erosión.
Las zanjas internas son especialmente peligrosas si conducen continuamente el agua hacia la curva inferior.
2.5. Ruta tecnológica
Se utiliza para:
repoblación forestal;
construcción;
escucha;
mantenimiento de sensores;
obras de seguridad contra incendios.
El principal problema de las carreteras provisionales es que, una vez finalizadas las obras, a menudo quedan sin reparar.
Estas carreteras deben diseñarse teniendo en cuenta un plan para su posterior cierre, descompactación y retorno al flujo natural.
3. Influencia de la cuenca hidrográfica
Cada carretera divide la superficie en nuevas microcuencas.
Puede desempeñar una de cuatro funciones indeseables:
Barrera
El terraplén impide el movimiento natural del agua.
Interceptador
La zanja interior recoge el agua de la pendiente superior.
Canal
Los surcos y las zanjas transportan el agua a lo largo de la carretera.
Liberación concentrada
Toda el agua recogida se descarga a través de una tubería o de una rotura en el terraplén.
La combinación más peligrosa es la de las cuatro funciones en un mismo sistema vial.
4. Principios básicos de diseño
4.1 Intervención mínima
La carretera debe ser tan estrecha como lo permita su función.
Debe reducirse:
ancho del lienzo;
profundidad de la excavación;
altura del terraplén;
volumen de tierra extraída;
número de intersecciones de canales naturales;
área de compactación.
4.2. Mantener la distribución natural del agua
El agua debería cruzar la carretera aproximadamente por los mismos lugares y en las mismas direcciones por donde lo hacía antes de la construcción.
Es imposible reunir muchos pequeños arroyos en una sola descarga grande sin cálculos especiales.
4.3. Dispersión frecuente
Es mejor organizar muchos problemas pequeños que uno grande.
Esto permite:
reducir el volumen de cada corriente;
reducir la velocidad;
mantener una humedad distribuida;
evitar la formación de un barranco;
reducir los daños en la parte baja de la pendiente.
4.4. Autodescarga
La lona debe repeler el agua a intervalos cortos.
La carretera no debe retener agua en los surcos ni transportarla a lo largo de grandes distancias.
4.5. Fallo seguro
Aunque una tubería se obstruya o una zanja se derrumbe, el agua debe tener un camino seguro.
Es necesario determinar con antelación:
donde se producirá el desbordamiento;
¿Se llevará el agua el terraplén?
¿Fluirá el agua hacia el edificio?
¿El flujo chocará con una pendiente inestable?
¿La sección inferior es capaz de absorber agua?
5. Sección transversal de la carretera
5.1. Pendiente externa
La lona está ligeramente inclinada hacia afuera para permitir que el agua fluya rápidamente desde la carretera hacia la pendiente.
Ventajas:
falta de una zanja interna larga;
dispersión uniforme;
menor acumulación de agua;
reduciendo el riesgo de concentración del flujo.
Un talud externo no es adecuado para todo tipo de pendientes. En pendientes muy pronunciadas o inestables, la descarga de agua sin control puede provocar erosión.
5.2. Pendiente interna
El agua se dirige hacia la zanja interior.
Este perfil requiere:
descargas de agua frecuentes;
zanja estable;
protección contra obstrucciones;
mantenimiento regular;
puntos de entrega seguros.
Una zanja interna larga sin salidas frecuentes es extremadamente peligrosa.
5.3. Perfil convexo
El centro de la carretera está ligeramente más alto que los bordes.
El agua se descarga en ambas direcciones.
Esta opción puede utilizarse justo en la línea de una cresta ancha si ambas pendientes son estables y se acepta una distribución uniforme del agua.
6. Elementos de drenaje
Sistemas de drenaje cruzado
Unos pequeños elementos en forma de cruz drenan el agua del lienzo.
Su tarea no es ralentizar el flujo, sino retirarlo de la carretera lo antes posible.
Pozos de aliviadero
Los conductos diagonales bajos dirigen el agua hacia el exterior.
Son adecuados para:
caminos forestales;
rutas temporales;
carreteras de baja velocidad;
rutas tecnológicas cerradas.
Bandejas abiertas
Se utilizan en lugares donde la tubería suele obstruirse.
Ventajas:
estado visible;
fácil limpieza;
la capacidad de sortear piedras y ramas.
Alcantarillas
Las tuberías requieren cuidado.
Principales riesgos:
atasco;
diámetro insuficiente;
erosión de la entrada;
erosión de la salida;
socavamiento del terraplén;
Desbordamiento al otro lado de la carretera.
En cauces de ríos temporales y peligrosos, es preferible un puente o un paso abierto.
Difusores de flujo
En la salida, el agua no debe caer sobre terreno desprotegido.
Usado:
relleno de roca;
bandeja escalonada;
filtro de planta;
ancha franja de césped;
pequeño recipiente de distribución;
varias cuestiones divergentes.
7. Cruzar lechos de ríos
Cualquier canal, ya sea permanente o temporal, se considera un objeto independiente.
Antes de cruzar, es necesario determinar:
zona de captación;
consumo máximo;
volumen de sedimento;
tamaño de las piedras que se van a transportar;
probabilidad de atasco de árboles;
huellas de antiguas inundaciones;
ancho del derrame natural;
Posibilidad de deslizamiento de lodo.
El principio fundamental:
La carretera debe cruzar el lecho del río, y no obligar al lecho del río a obedecer a la carretera.
8. Puentes, tuberías y vados
Puente
Preferiblemente donde:
Hay un curso de agua permanente;
Es posible que existan grandes depósitos;
Existe riesgo de atasco de árboles;
El lecho del río está cambiando activamente;
Se prevén graves inundaciones.
El puente debe dejar suficiente espacio no solo para el agua, sino también para rocas, ramas y escombros.
Tubo
Aceptable en una pequeña zona de captación estable.
No se puede confiar únicamente en el flujo normal del agua. Hay que tener en cuenta las obstrucciones y las situaciones extremas.
Vado fortificado
Puede utilizarse en flujos estacionales pequeños con baja intensidad de tráfico.
Él debe:
repetir la forma natural del lecho del río;
no cree un umbral;
resistir la erosión;
permitir que el agua pase por la carretera;
permanecerá cerrada al tráfico durante las inundaciones.
9. Carreteras en condiciones de lluvias anormales
Para cada emplazamiento, se consideran al menos cuatro escenarios:
aguacero sobre suelo seco;
aguacero sobre suelo húmedo;
Lluvias torrenciales repetidas sobre terreno saturado;
Fuertes lluvias con viento, caída de árboles y deslizamientos de tierra.
Durante un evento extremo puede ocurrir lo siguiente:
desbordamiento de zanjas;
obstrucción de tuberías;
desbordarse a través del lienzo;
destrucción del terraplén;
formación de un nuevo canal;
flujo de lodo;
bloqueando la ruta de escape.
Las carreteras principales deben contar con rutas alternativas o zonas de espera seguras.
10. Influencia del viento
En las crestas, el viento actúa directamente sobre la infraestructura vial.
Él puede:
soplar tierra fina;
cubrir la carretera con nieve;
transportan arena y polvo;
talar árboles;
destruir vallas de luz;
reducir la visibilidad;
aumentar el glaseado;
llevar agua a un lado de la carretera.
Por lo tanto, el drenaje de las carreteras no puede evaluarse únicamente mediante la precipitación vertical. La precipitación oblicua puede generar cargas desiguales en pendientes y cunetas.
11. Nieve y hielo
El camino de la cresta puede convertirse en un acumulador de nieve.
Se deja llevar con especial rapidez:
recovecos profundos;
zonas detrás de arbustos densos;
sillas de montar;
Lados de sotavento de los terraplenes;
zonas detrás de vallas sólidas.
El plan de nieve debe tener en cuenta:
direcciones del viento invernal;
zonas de cornisa de nieve;
sitios de acumulación;
deshielo primaveral;
lluvia sobre nieve;
recongelación del agua.
El agua de deshielo no debe fluir de forma incontrolada por debajo de la estructura de la carretera.
12. Taludes y terraplenes
Pendiente superior de la excavación
Riesgos:
ducha;
lavado inferior;
saturación;
caída de rocas;
Deslizamiento de la capa de suelo.
Necesario:
reducir la altura de la pendiente;
preservar la vegetación natural;
tomar las medidas necesarias para interceptar de forma segura el agua que se encuentra río arriba;
asegurar secciones individuales;
Retire las piedras inestables con regularidad.
Pendiente inferior del terraplén
Riesgos:
descarga puntual de agua;
erosión de la base;
deslizamiento de terraplén;
formación de un barranco;
sobrecarga de pendiente débil.
No se deben construir terraplenes sobre suelos orgánicos, saturados o propensos a deslizamientos de tierra sin una inspección previa.
13. Trabajar con tierra excavada
La tierra que queda después de la construcción no se puede simplemente arrojar ladera abajo.
Los volcados pueden:
bloquear canales pequeños;
sobrecargar la pendiente;
ser destruido por la lluvia;
convertirse en un flujo de lodo;
defoliar.
Material extraído:
utilizado en tramos estables de terraplén;
se exporta;
Está ubicado en terrenos especialmente preparados;
se estabiliza;
se vuelve verde;
protegido de la escorrentía.
14. Senderos
Un sendero peatonal también puede convertirse en un canal.
Particularmente peligrosos son:
asciende en línea recta siguiendo la pendiente;
surcos profundos;
zonas de constante derivación de lodo;
rutas ciclistas no gestionadas;
senderos para caballos;
contracciones entre turnos.
Es mejor cuando el sendero:
tiene una ligera pendiente transversal;
cambia de dirección suavemente;
descarga agua regularmente;
no pasa a través de bolsillos húmedos;
Reforzado en las zonas de mayor carga;
tiene límites claros.
15. Escaleras y escalones
Los escalones son útiles en tramos cortos y empinados, pero pueden concentrar el agua.
Deben:
omitir el desagüe lateral;
tener una base estable;
No crees una zanja larga;
estar asegurado;
No dirija el agua directamente hacia abajo.
En rutas naturales, son preferibles los escalones anchos y poco espaciados, con zonas dispersas entre ellos.
16. Rutas para bicicleta y a caballo
Generan una carga mayor que un sendero peatonal típico.
Es necesario tener en cuenta:
ancho;
zonas de frenado;
destrucción de la superficie;
profundidad del surco;
temporada de uso;
humedad del suelo;
evitación de obstáculos.
Las rutas deberían cerrarse temporalmente:
después de fuertes lluvias;
durante el deshielo;
cuando el suelo está completamente saturado;
después del incendio;
al inicio del daño erosivo.
17. Restricción de movimiento
En crestas vulnerables se utilizan los siguientes métodos:
cierre estacional;
prohibición de maquinaria pesada;
Límite de velocidad;
De una sola mano;
sistema de control de acceso;
Prohibición de circulación tras las fuertes lluvias;
Bloqueo físico de salidas no autorizadas;
Rutas turísticas.
Restringir el acceso forma parte del proceso de recuperación, no es una formalidad administrativa.
18. Carreteras de construcción temporales
Una carretera provisional debe tener un ciclo de vida completo:
diseño;
construcción mínima;
uso;
mantenimiento regular;
cierre;
desmantelar el sistema de drenaje si interfiere con la naturaleza;
restauración del alivio;
descompresión;
retorno de la vegetación;
seguimiento posterior a las lluvias.
El simple hecho de abandonar una carretera significa dejar un obstáculo permanente para la erosión.
19. Cierre de carreteras antiguas
Las carreteras en desuso no solo deben cerrarse al tráfico.
Realizado:
restauración de los flujos naturales del agua;
creación de rupturas transversales;
retirada de tuberías peligrosas;
descompresión web;
estabilización de taludes;
devolución parcial de la tierra excavada;
Colocación de madera y piedra;
siembra de pastos locales;
plantar arbustos;
escucha.
En tramos empinados, aflojar completamente la calzada puede ser peligroso. El trabajo se realiza por secciones.
20. Función de las carreteras contra incendios
El camino de la cresta puede servir para:
acceso resistente al fuego;
línea de observación;
ruta de evacuación;
lugar de cambio de equipos;
Cortafuegos parcial.
Pero también puede:
facilitar el acceso a los pirómanos;
esparcir chispas;
promover la introducción de pastos invasores;
Dirige el fuego siguiendo el viento a lo largo de la cresta.
Por lo tanto, el papel de la seguridad contra incendios se evalúa junto con el daño ambiental.
21. Transiciones ecológicas
Las carreteras no deberían interrumpir por completo los corredores ecológicos.
Se proporciona lo siguiente:
zonas sin vallas;
pasajes para animales pequeños;
cruces seguros;
preservación de las conexiones de los arbustos;
limitar la iluminación nocturna;
reducción de la velocidad;
Restricciones estacionales durante la temporada de cría.
22. Vigilancia de carreteras
Tras la construcción, se controlan los siguientes aspectos:
estado del lienzo;
profundidad del surco;
trabajos de zanja;
estado de las tuberías;
puntos de desbordamiento;
liberación de desenfoque;
movimiento de laderas;
la aparición de grietas;
estado de la vegetación;
acumulación de nieve;
restos de árboles;
propagación de especies invasoras.
Se realizan inspecciones obligatorias:
antes de la temporada de lluvias;
después de cada lluvia torrencial;
después de un fuerte viento;
luego la nieve se derrite;
después del incendio;
después de un terremoto o un deslizamiento de tierra.
23. Pasaporte digital de carreteras
Cada ruta está incluida en el Gemelo Digital de Montaña.
El pasaporte contiene:
cita;
categoría;
ancho;
tipo de recubrimiento;
pendiente longitudinal y transversal;
cuencas hidrográficas intersectadas;
puntos de drenaje de agua;
tuberías y puentes;
zonas de riesgo;
pendientes;
restricciones estacionales;
historial de reparaciones;
fotografías;
resultados del examen;
plan de emergencia;
operador responsable.
24. Indicadores de correcto funcionamiento
Se considera que una carretera es hidrológicamente estable si:
No se forman largas corrientes sobre el lienzo;
El agua se distribuye de forma regular y segura;
Los vertidos no crean barrancos;
Las tuberías no se obstruyen durante eventos normales;
El desbordamiento no destruye el terraplén;
No hay transferencia de agua entre las piscinas;
Las laderas inferiores no reciben escorrentía concentrada;
La actividad de deslizamientos de tierra no aumenta;
La vegetación de los alrededores está siendo restaurada;
La carretera sigue siendo transitable tras las fuertes lluvias.
25. Lo que no se debe hacer
En las crestas está prohibido:
construir una carretera larga sin un modelo hidrológico;
cavar una zanja a lo largo del camino durante una larga distancia;
verter todo el flujo en un solo punto;
utilizar tuberías pequeñas en canales de flujo de lodo;
rellenar depresiones naturales;
construir terraplenes altos en las hondonadas sin desbordamiento;
almacenar tierra en la parte inferior de la pendiente;
dejando caminos provisionales sin reparar;
permitir el movimiento continuo en suelos saturados;
canalizar el agua de las carreteras hacia las zonas de deslizamientos de tierra;
Consideremos la carretera como un objeto separado de la cuenca hidrográfica.
26. Secuencia de diseño
Paso 1. Determinar la necesidad
Se comprueba si la carretera es realmente necesaria y si puede sustituirse por un sendero, un sistema de teleférico, un dron o un acceso periódico.
Paso 2. Mapeo de cuencas hidrográficas
Se determinan las direcciones naturales del agua y las zonas de riesgo.
Etapa 3. Selección de una ruta
Se dará preferencia a una ruta con un mínimo de cruces de cauces de ríos y pendientes inestables.
Etapa 4. Cálculo hidrológico
Se determinan los caudales normales y extremos.
Paso 5. Diseño de un sistema de desbordamiento seguro.
Se prueba el comportamiento del sistema en caso de obstrucción y destrucción.
Etapa 6. Construcción en un frente pequeño
Solo se abre la zona que puede estabilizarse rápidamente.
Etapa 7. Restauración de superficies dañadas.
El suelo, la vegetación y la protección contra la erosión se restablecen de inmediato.
Etapa 8. Observación
El rendimiento de la carretera se prueba tras lluvias y vientos reales.
El principio final
El camino que recorre la cresta es más que una simple ruta. Es un elemento artificial de la cuenca hidrográfica.
Ella debe:
mantener la distribución natural del agua;
No recoja el agua de escorrentía a lo largo de grandes distancias;
tener lanzamientos seguros frecuentes;
soportar aguaceros anormales;
No perturbar el suministro de manantiales;
No provoque deslizamientos de tierra ni barrancos;
tener en cuenta la nieve, el viento y el fuego;
deberá restaurarse una vez finalizado su uso.
Un buen camino de cresta apenas altera el curso del agua. Un camino en mal estado convierte una lluvia ligera en un torrente concentrado y destructivo.