Septiembre 2015 Desdoblamiento de la carretera BI-625.

/ VOLADURA S
DESDOBLAMIENTO DE LA BI-625
ENTRE AP68-ARRIGORIRRGA
Y A8 BASAURI
DE PA RTA ME N TO T É CN IC O DE LUR PELAN
La Diputación Foral de Bizkaia –
Departamento de Obras Públicas y
Transporte, promueve la obra de Mejora de la
Carretera BI-625 entre el enlace de la
autopista AP68 en Arrigorriaga y el enlace de
la autopista A8 en Basauri, siendo adjudicada
a la UTE Barrondo, formada por empresas
líderes del sector de la construcción.
Introducción
Esta obra de especial interés socio-económico, es considerada con rango de interés preferente, ya que permite la
conexión entre dos carreteras de alta capacidad, AP68 y A8.
Soporta además un importante flujo de vehículos, con
porcentajes notables de vehículos pesados, existiendo
además, estudios de Seguridad Vial desarrollados por la
Diputación Foral de Bizkaia, que califican este tramo como
de alta accidentabilidad.
Es por ello que se adopta una solución de desdoblamiento de
la actual carretera BI-625, condicionado por la presencia de
un muro de mampostería sobre el lecho del río Nervión, en
la margen izquierda de la calzada, y un importante relieve
orográfico rocoso de alta dureza, en la margen derecha.
Para la ejecución de este desdoblamiento se hace imprescindible la excavación en roca de importantes desmontes a
media ladera, desmontes con alturas superiores a 30 metros.
A los condicionantes del río y la orografía del terreno, se
une la actual carretera, que no puede verse afectada por
las obras.
Actuaciones previas
Figura 1. Vista aérea de la obra.
30 /
Esta obra referente, como se la califica, tenía una prescripción impuesta por la Diputación Foral de Bizkaia, en su
pliego de condiciones generales de la obra, y no es otra que
la prohibición de realizar la excavación con ayuda de explosivos, dada la cantidad de servicios afectados próximos y la
importancia de los mismo (el muro que aguanta la actual
carretera sobre el lecho del río Nervión, líneas eléctricas,
gaseoducto, pabellones y viviendas próximas).
/ VOLADURAS
Figuras 2, 3, 4 y 5.
Estado inicial de los
desmontes.
Los inicios de la obra determinaron que la dureza de la roca
hacía inviable la excavación por medios mecánicos, tanto
por motivos económicos como por cumplimiento de plazos.
Es por estos motivos que la UTE contratada para la ejecución de la obra, se ponga en contacto con Lurpelan, empresa
referente en el mundo de la obra subterránea y que desde
el año 2013 con el nacimiento de la división de voladuras a
cielo abierto, ofrece a nuestros clientes servicio en todo tipo
de trabajos relacionados con la perforación y los explosivos.
Figura 6. Servicios próximos.
En el momento de ponerse en contacto la UTE con Lurpelan,
ésta se encuentra ejecutando las obras de construcción de
la Variante de Bermeo, realizando voladuras en varios
desmontes, obra también promovida por la Diputación Foral
de Bizkaia, y de similares características, por la gran cantidad de servicios próximos. Tras varias visitas y comprobaciones in situ de los resultados de las voladuras, se decide
realizar unos estudios que hagan viable la realización de
voladuras en la carretera BI-625.
Dichos estudios se desarrollan basándonos en los siguientes aspectos:
- Medidas de seguridad en el diseño de las voladuras.
- Descripción de los trabajos.
- Ejecución de las voladuras.
- Cálculo de las mismas.
- Estudios de vibraciones.
- Estudios de riesgo de proyecciones.
- Parámetros Voladuras Tipo.
- Estudios de afecciones de onda aérea.
- Conclusiones.
Tras desarrollar todas estos puntos, y tras varias reuniones
con los técnicos de la Diputación Foral de Bizkaia, técnicos
de dirección de obra y técnicos de la UTE, se decide tramitar
el correspondiente proyecto de voladuras para su aprobación por parte de las autoridades competentes.
Una vez aprobado el proyecto, se toma la decisión de confiar
en Lurpelan para la ejecución de las voladuras en la citada
obra. Decisión que implicó una satisfacción y una gran
responsabilidad para nuestro departamento técnico, dada
la dificultad en conseguir las autorizaciones necesarias y la
propia dificultad de ejecución de las obras.
Metodología de trabajo
1.- Medidas de seguridad en el diseño de
las voladuras
La filosofía de trabajo de Lurpelan se basa en garantizar la
calidad y la seguridad en todos sus trabajos, es por tanto
/ 31
/ VOLADURA S
que la descripción de nuestro método de trabajo empiece
refiriéndonos a la seguridad del mismo.
Las medidas de seguridad se dividen en dos tipos, el
primero se refiere a la utilización adecuada de los parámetros de la voladura, aprovechando éstos para evitar las
proyecciones y las vibraciones en la mayor cuantía posible.
El otro tipo consistirá en las medidas de seguridad a llevar
a cabo durante el disparo de la voladura.
La obra comprende seis desmontes D1, D2, D3, D4 y D5 y
D6. Estos seis desmontes se sitúan a media ladera longitudinalmente en el sentido de avance de la carretera.
Figura 7. Desmontes.
La forma de ejecución de todos los desmontes será siempre
la misma, precorte de los taludes del desmonte en bancos
de 9 metros y voladuras de destroza en bancos de altura
variable entre 3 y 5 metros.
Las afecciones que el trabajo con explosivos tienen sobre la
obra, se resumen en:
- Cortes de carretera y accesos a la obra, en el intervalo
de tiempo necesario para el disparo y comprobación de
los resultados de la voladura.
- Posibles afecciones por la vibraciones resultantes de las
voladuras sobre los servicios próximos a la obra, como
son la torre eléctrica de Iberdrola, situada en el
desmonte 5, y el muro de mampostería, situado longitudinalmente en el sentido de avance de la carretera, muro
situado entre la carretera y el río Nervión.
Nuestro trabajo plasma con estudios teóricos que las voladuras proyectadas, y aprobadas por la Sección de Minas del
Gobierno Vasco y el Área de Industria y Energía de la Subdelegación del Gobierno en Bizkaia, no tienen afección sobre
dichas estructuras, siempre que se mantengan invariables
los parámetros proyectados.
Para definir las medidas de seguridad en el diseño de las
voladuras, aplicaremos las siguientes recomendaciones:
- Utilización de la carga especifica adecuada. Una carga
específica excesiva puede incrementar tanto la onda
aérea como la vibración. Así mismo una carga especifica
demasiado baja puede incrementar la vibración por
retrasar y reducir las ondas de refracción reflejadas en
las caras libres.
- Utilizar un diseño de salida adecuado. Las voladuras en
las que se provocan caras libres en el transcurso de la
32 /
misma producen menos vibraciones, por lo que con la
utilización de detonadores que secuencien las voladuras,
intentaremos aprovechar las caras libres.
- Utilizar una relación espaciamiento-piedra igual o superior a la unidad. Se utilizará una relación espaciamiento
piedra de 1/1.
- Control exhaustivo de la perforación de los barrenos.
2.- Descripción de los trabajos
Una vez retirada la capa vegetal y los materiales excavables
por medios mecánicos, aparece la roca, cuya consistencia
hace necesario el uso de explosivo para su excavación. Una
vez establecida la cota de roca y para poder llegar a la cota
de la rasante definitiva, se proyecta ejecutar la excavación
en bancos de unos 9 metros, dejando una berma intermedia
aproximada entre bancos de 1,5 metros. Una vez realizado
el precorte, se comenzarán con los trabajos de perforación
de la destroza, se ejecutarán a media ladera y en varias
tongadas hasta llegar a la cota del siguiente banco de
precorte. Así sucesivamente hasta llegar a la rasante de la
carretera.
Figura 8. Preparación.
3.- Ejecución de las voladuras
En el contexto descrito hemos de realizar las voladuras.
Para ello tomaremos las máximas precauciones en la
perforación y voladura, y para ello partiremos de unos
parámetros que vamos a establecer seguidamente.
En la destroza se barrenarán varias filas de barrenos,
dependiendo de la anchura que haya entre la hilera de
precorte y el borde del talud, quedándonos siempre a una
distancia prudencial del borde de la carretera, por seguridad según el talud original. Todos los barrenos de
destroza se perforarán en vertical, orientando la salida de
la voladura con los detonadores, por la fila central de la
misma hacia el frente libre que será perpendicular a la
carretera y hacia el interior de la excavación, quitándole
así el peso de la voladura a la carretera y sacando la
última fila la más próxima al talud, no rompiendo en
exceso hacia el mismo, quedando a la vista las cañas de
los barrenos de precorte.
/ VOLADURAS
Figura 9. Inicio Precortes.
4.- Cálculos de las voladuras
Según las condiciones que recoge el Pliego de Cláusulas Técnicas de la Diputación Foral de Bizkaia para obras donde se
requiere el uso de explosivos, todos los cálculos de las voladuras a realizar estarán definidos por la recta A de la tabla cargadistancia de la norma UNE 22-381-93, diferenciando los tipos de estructuras a proteger.
En la siguiente tabla reflejamos la relación de servicios afectados más importantes, dada la proximidad a la zona de voladura:
SERVICIOS AFECTADOS MÁS PRÓXIMOS
DISTANCIA
DESMONTE
ESTRUCTURA
TORRE ELECTRICA ALTA PRESIÓN
20 mts
Desmonte 5
Tipo I
MURO MANPOSTERIA
15 mts
Desmontes 1-5
Tipo I
Recuperamos del proyecto de voladura, el resumen de los parámetros de las voladuras tipo según la altura de banco y diámetro
de perforación, donde destacamos para realizar el estudio de vibraciones de los dos servicios afectados más próximos, la
longitud de barreno y la carga total del mismo.
LONGITUD BARRENO
3m
3m
3m
5m
5m
5m
Prect
Goma y
Nagolita
Goma y
Nagolita
Goma
Goma y
Nagolita
Goma y
Nagolita
Goma
Goma y
Codón
DIÁMETRO
76 mm
89 mm
38 mm
89 mm
76 mm
38 mm
76 mm
SOBREOERFIRACIÓN
0,5 m
0,5 m
0,5 m
0,5 m
0,5 m
0,5 m
0,5 m
ÁNGULO
0°
0°
0°
0°
0°
0°
23° y 45°
CARGA FONDO (KG)
0,5
0,5
1
1
TIPO DE EXPLOSIVO
1,2
CARGA COLUMNA
2
2,5
CARGA TOTAL (Kg)
2,5
3
1,5 m
PIEDRA
ESPACIAMIENTO
RETACADO
0,150
2,25
9
12
1,3
7
10
13
13
1,450
2m
1,2 m
2,5 m
2,5 m
2,5 m
-
2m
2m
1,2 m
2,5 m
2,5 m
2,5 m
0,8 m
2,0 m
2,0 m
2,0 m
2,0 m
2,0 m
2,0 m
2,0 m
/ 33
/VOLA DURA S
5.- Estudio de vibraciones
Las posibles estructuras afectadas más próximas corresponden con el Grupo I, por lo tanto tomaremos como representativas las estructuras más importantes que se encuentran
a menor distancia, y que corresponden a la torre eléctrica de
Iberdrola situada a 20 m y el muro de mampostería situado a
15 metros. Si para esta estructura las voladuras tipo proyectada cumplen la Norma UNE de vibraciones, el resto de
estructuras afectadas, por estar a mayor distancia, deberían
cumplir igualmente la citada norma.
22-381-93, y así nos darán las distancias mínimas a partir
de las cuales podremos utilizar el tipo de altura de banco
proyectado, quedando de la siguiente forma:
En el siguiente gráfico, correspondiente a las estructuras
del Grupo I, cada una de las cargas operantes de las diferentes alturas de banco, se llevan a la recta A, tal y como lo
indica el Pliego de Cláusulas Técnicas de la Diputación Foral
de Bizkaia, con la tabla Carga-Distancia de la norma UNE
Con los resultados obtenidos observamos que hay puntos que se encuentran situados por encima de la recta A, pero nunca
por encima de la recta B, por lo tanto, las voladuras tipo proyectadas cumple con los criterios de la Norma.
El Pliego es más restrictivo y nos obliga a colocar los puntos siempre por debajo de la recta A, para ello habrá que marcar
unas distancias en función de la longitud de los barrenos y de sus respectivas cargas.
Estas distancias mínimas las obtendremos de la tabla carga distancia correspondiente a las estructuras del Grupo I.
TABLA CARGA- DISTANCIA
TIPO DE ESTRUCTURA
I
TIPO DE ROCA
DURA
TIPO DE ESTUDIO
PROYECTO TIPO
DISTANCIA
CARGA (Kg)
DISTANCIA
CARGA (Kg)
DISTANCIA
CARGA (Kg)
10
0,83
110
99,91
210
364,14
20
3,30
120
118,90
220
399,64
30
7,43
130
139,54
230
436,80
40
13,21
140
161,84
240
475,61
50
20,64
150
185,78
250
516,07
60
29,73
160
211,38
260
558,18
70
40,46
170
238,63
270
601,94
80
52,85
180
267,53
280
647,35
90
66,88
190
298,08
290
694,42
100
82,57
200
330,28
300
743,13
Con estas tablas reflejamos, a continuación, la distancia a la que se pueden realizar las voladuras proyectadas sin afectar a
los servicios próximos, en función de la Norma UNE de vibraciones, para cada uno de los servicios descritos.
34 /
Longitud de Barrenos
Carga
Carga corriente
Distancia Permitida
3m
1,2 kg
0,134 kg
12 m
3m
2,5 kg
0,280 kg
15 m
3m
3 kg
0,336 kg
18 m
3m
7 kg
0,784 kg
30 m
3m
10 kg
1,120 kg
35 m
3m
13 kg
1,456 kg
38 m
/ VOLADURAS
A petición de la contrata UTE Barrondo, se realizará un estudio real de vibraciones, donde se obtendrá una ley de propagación real, basada en las mediciones tomadas en el
terreno. Este estudio consiste en:
- Realizar una línea de 5 barrenos, separados entre sí: 3
m, 4 m, 6 m y 11 m. Éstas son las cinco cargas que vamos
a disparar una a una: Q1 a Q5. Q1 es la mayor y la más
próxima a la línea de sismógrafos.
- Dos triángulos de barrenos de 3 m de lado, a 5 m de la
línea de barrenos. Estos los vamos a usar para secuenciar a 17 ms y 25 ms y ver el efecto de superposición de
ondas a dos retardos diferentes.
- Cargas alineadas: Q1: 6 kg / Q2: 5 kg / Q3: 4 kg / Q4: 3 kg
/ Q5: 2 kg
- Triángulos: 6 cargas de 5 kg: total 30 kg.
- Detonadores: 11 detonadores de fondo del mismo
número y longitud + 3 conectores de 17 ms + 3 conectores de 25 ms.
- Se dispara con el explosivo que vayan a usar en la obra.
Por ejemplo: un cebo de dinamita y el resto anfo.
- Es importante alinear los barrenos y los sismógrafos
hacia las naves donde queremos predecir los niveles de
vibración.
- Se propone realizara las mediciones con 5 sismógrafos.
- Muro mampostería, a 10 metros en su punto más
cercano. Estructura a considerar dentro del Grupo II,
dado su estado e importancia para la obra.
- Naves industriales, a 90 metros en su punto más
cercano. Estructuras a considerar dentro del Grupo II.
Tomando como voladura tipo, a recomendación de la Dirección de Obra, la voladura de banco de 3 metros, con una
carga operante de 2,5 kg, calculamos la velocidad de onda
que llegaría a las estructuras mencionadas. La fórmula de
aplicación para dicho cálculo, es la siguiente:
La constante c, depende de las características del macizo
rocoso, según la siguiente tabla:
VALOR DE c
El croquis adjunto detalla lo explicado:
TIPO DE ROCA
INTERVALO
VALOR MEDIO
Roca esquistosa
0,65 - 0,85
0,75
Roca fracturada
0,85 - 1,15
1
Roca dura hmogénea
1,15 - 1,35
1,2
La constante α depende de las características del macizo
rocoso, según la siguiente tabla:
Figura 10. Disposición de los Barrenos y los Sismógrafos.
El estudio teórico de vibraciones realizado en este informe,
y basado en la Norma UNE de vibraciones 22-381-93, nos
determina la distancia, en función de la carga operante, que
tendremos que respetar para no afectar a las estructuras a
proteger. No obstante a petición de la UTE Barrondo se
amplía este estudio, calculando la velocidad de vibración
que transmitiríamos a la estructura con las cargas y parámetros calculados.
Para el cálculo de la velocidad nos basamos en método
NTNU, que se basa en un amplio conjunto de estudios efectuados en proyectos de excavación con explosivos en condiciones geológicas dispares, estudio realizado por el
Departamento de Ingeniería de Construcción y Edificación
de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología.
En función de su importancia, las estructuras a estudiar son:
- Torre de alta tensión, a 20 metros en su punto más
cercano. Estructura a considerar dentro del Grupo I.
TIPO DE VOLADURA
Parámeto α
Voladuras convencinales (explosivos encartuchados y Anfo)
Diámetro de barrenos menores de 127 mm
0,8
Grandes voladuras en blanco y explosivos tipo hidrogel
0,5
Los valores de la constante de amortiguación β, se pueden
estimar en función de la distancia del lugar de la voladura
al punto de registro, el tipo de voladura y la orientación relativa de las discontinuidades con respecto a la dirección de
las ondas. Estos valores que estimamos en la tabla siguiente
transmiten inseguridad en los cálculos, por lo tanto los
consideramos como aproximaciones.
/ 35
/ VOLADURA S
- Cálculo de la velocidad transmitida a la torre eléctrica:
V= 5,99 mm/s.
- Cálculo de la velocidad transmitida al muro de mampostería: V= 43,37 mm/s.
- Cálculo de la velocidad transmitida a las naves industriales: V= 0,88 mm/s.
con el fin de que cuando se produce la detonación, el explosivo rompa en sentido longitudinal y no verticalmente,
pudiendo producirse proyecciones.
Para que un barreno de precorte cargado con explosivo
genere proyecciones, éste debería estar lleno de agua, bien
por agua de lluvia, o bien, porque el terreno mane agua. Si
se nos da este caso, que es relativamente frecuente, el
efecto que produce el agua sobre el explosivo y sobre la zona
de retacado, nos obliga a colocar más peso sobre la línea de
voladura, ya que la energía que transmite el explosivo a la
roca, parte de ella se pierde en evaporar el agua, y la zona
de retacado no compacta igual seca que mojada. Para ello
se toma como medidas preventivas, la colocación de mantas
de goma sobre la línea de precorte y encima de ellas sacos
de arena o arrocillo, que a la vez de generar más peso, hace
que las mantas de goma no se levanten.
Según las tablas de criterio de prevención de daños y la
clasificación que la Norma UNE hace en función del tipo de
estructura, la velocidad de onda transmitida a la torre y las
naves industriales, son admisibles desde frecuencias
comprendidas entre 2 y 100 hz. En cuanto a la velocidad
calculada para el muro de mampostería, es admisible para
una frecuencia superior a 70 hz.
6.- Estudio riesgo de proyecciones
Diferenciaremos entre voladuras de precorte y voladuras de
destroza.
Voladuras de precorte con explosivo
Las voladuras de precorte a realizar en la obra, serán anteriores a las voladuras de destroza.
El precorte lo que hace es definir la línea de rotura del talud
y estabilizar el mismo, siempre que la estratificación del
terreno sea favorable. Por lo tanto, las voladuras de precorte
serán en una sola fila y con ellas no se genera volumen de
excavación.
Los barrenos de precorte se perforarán con la inclinación
que se define en el proyecto constructivo para cada talud y
para cada desmonte, y con la longitud preestablecida en
proyecto de 9 metros, longitud idónea para garantizar la no
desviación de los barrenos, ya que la perforación se realiza
con martillo en cabeza.
Una vez perforados los barrenos de precorte, se procede a
la carga de los mismos con explosivo. Éste explosivo será el
siguiente: cordón detonante de 100 gr/m, adosándole en
fondo un cartucho de explosivo gelatinoso de pequeño calibre, tipo goma 2 o similar, y dejando a la superficie un
mínimo de 2,5 metros de barreno sin explosivo. Es decir, en
un barreno de 9 metros se cargan 6,5 metros. Los 2,5
metros restantes, corresponden con la zona de retacado y
se rellena con arrocillo, para que tenga el suficiente peso,
36 /
Figura 11. Voladura.
Si los barrenos de precorte están secos, no son necesarias
estas medidas preventivas, ya que la longitud de retacado,
siempre que se mantenga constante y llena de arrocillo
seco, es más que suficiente para el explosivo trabaje dentro
del macizo de roca.
Voladuras de destroza
En cuento a las voladuras de destroza, éstas sí generan
producción en cuanto a volumen de roca a excavar, y éstas
/ VOLADURAS O
al producirse generan un esponjamiento de la roca. Dicho
esponjamiento tiende a ocupar un espacio mayor del que
disponemos y por lo tanto pueden producirse algún
desprendimiento de roca ya volada.
Para controlar este posible desprendimiento, se calculan
para esta obra voladuras de destroza de pequeña longitud
de perforación, concretamente de 3 a 5 metros. Con este fin
evitamos que el volumen que genera la voladura, sea mucho
mayor al espacio del que disponemos en el desmonte y así
evitar desprendimientos, que para no llevarnos a engaños,
alguna roca puede rodar y caer, pero en el caso de nuestra
obra, caerá al carril de protección ya creado.
Otro asunto a tener en cuenta son las posibles proyecciones
que se pueden generar al disparar las voladuras de
destroza. Estas proyecciones se controlan ajustando lo parámetros de voladura, como son la cuadricula, el diámetro de
perforación, el tipo de explosivo a utilizar y la longitud de
retacado. Ajustando estos parámetros se consigue que el
consumo específico sea el correcto y el que necesita la roca
para fracturarse. Si éste es mayor, nos producirá proyecciones porque tendremos más energía que resistencia tiene la
roca, y si es menor nos producirá proyecciones de igual
modo, porque la energía que genera el explosivo no será
suficiente para fracturar la roca y entonces dicha energía
saldrá por donde menos resistencia encuentra, que suele
ser la boca del barreno.
Estos parámetros a los que nos referimos y que nos indican
el consumo específico a utilizar para cada voladura tipo,
quedan definidos en el proyecto de voladuras.
Otro punto a tener en cuenta para evitar las proyecciones,
es la forma de iniciar y secuenciar la voladura. Cada barreno
sale de forma individual con un tiempo de retardo, entre un
barreno y otro, de 25 milisegundos, cuando se reparten los
detonadores y se inicia la secuencia de encendido de los
mismos. Hay que tener en cuenta que nunca dejaremos un
tiempo de más de 200 milisegundos entre barrenos de
distintas filas, porque nos puede producir caras libres, es
decir, si hay mucho retardo entre un barreno y su trasero,
el barreno delantero le puede quitar carga al trasero y
dejarle con una cara libre, que al detonar el explosivo no
encuentra la resistencia necesaria y nos pueda producir la
proyección.
Resumiendo estas explicaciones podemos afirmar que:
Las proyecciones o lanzamientos de fragmentos de roca
procedentes de las voladuras pueden ser de tres tipos:
- Normal, hacia el frente, de toda la voladura.
- Originada en barrenos con sobrecarga.
- Hacia la vertical por la presión de los gases.
Figura 12. Evolución de
las obras.
- Medida de la piedra de los barrenos de la primera fila.
- Comprobación de la existencia de coqueras en el macizo
rocoso.
- Control de la carga de explosivo y su distribución a lo
largo del barreno.
- Ejecución cuidadosa del retacado, midiendo su longitud
y empleando el material adecuado.
- Elección de una secuencia de encendido que proporcione
una buena salida a la voladura.
- Disponer los frentes con la mayor superficie libre posible.
- Proyectar las voladuras con una relación entre la altura
de banco y la piedra superior a 2.
- Crear pantallas o discontinuidades entre las estructuras
a proteger y los macizos a volar.
- Elegir los tiempos de retardo entre los barrenos y filas
de manera que se evite la superposición de ondas y se
favorezca el desplazamiento de la roca.
Con todos estos puntos, aplicándolos al diseño y la posterior
carga de la voladura, los riesgos de posibles proyecciones
que una voladura puede generar, se minimizan.
Aun así en toda voladura se establece un perímetro de seguridad, donde se cortarán todos los accesos a la misma, en
el momento del disparo, y que para esta obra se recomienda
establecer un perímetro de seguridad no inferior a 100
metros, distancia a consensuar con los técnicos de seguridad de la obra, la contratista y la dirección de obra.
Para entender estos conceptos que se redactan, a continuación se presentan unos croquis de planes de tiro, con barrenos de destroza y de precorte, donde se indican los
parámetros a utilizar en las voladuras proyectadas.
7.- Parámetros voladuras tipo
A continuación de se presentan los croquis de los barrenos
tipo de precorte y destroza, así como los croquis de plantas
de iniciación y secuencia de la voladura tipo propuesta.
Barreno tipo de precorte
Para controlar las proyecciones además de utilizar los
elementos de protección adecuados, se deben seguir las
siguientes recomendaciones:
- Perfecto replanteo de los esquemas de perforación,
sobre todo en terrenos con perfil irregular.
- Control de las desviaciones y profundidades de los
barrenos.
- Longitud de perforación: 9 metros
- Diámetro de perforación: 89 milímetros
- Ángulo de perforación con respecto a la vertical: 22
grados
- Cuadrícula de perforación: 80 centímetros entre barrenos
- Longitud de retacado: 2,5 metros
- Material de retacado: arrocillo
/ 37
/ VOLADURA S
- Explosivo a utilizar: 6,5 metros de cordón detonante de
100 gr/m y 1 cartucho de explosivo gelatinoso tipo goma
2 EC
- Detonadores a utilizar: detonadores eléctricos altamente
insensibles y detonadores no eléctricos
Croquis barreno tipo de destroza. Iniciación y secuencia voladura tipo
de destroza
Figura 13.- Voladuras de destroza.
8.- Estudio afección onda aérea
Croquis barreno tipo de precorte. Iniciación y secuencia voladura tipo de precorte.
Barreno tipo de destroza
-
-
Longitud de perforación: 3 metros
Diámetro de perforación: 89 milímetros
Ángulo de perforación con respecto a la vertical: 0 grados
Cuadrícula de perforación: 2 metros de piedra y 2 metros
de espaciamiento
Longitud de retacado: 2,0 metros
Material de retacado: arrocillo
Explosivo a utilizar: medio cartucho de explosivo gelatinoso de diámetro 50 ó 60 mm y 2 cartuchos de explosivo
anfo encartuchado con diámetro 60 mm.
Detonadores a utilizar: detonadores eléctricos altamente
insensibles y detonadores no eléctricos
En cuanto a onda aérea, debemos aclarar que no existe en
España legislación específica, sobre niveles máximos de
onda aérea producidos por voladuras o trabajos de excavación.
La proximidad de estructuras acristaladas muy cerca de la
zona de voladuras, como son las piscinas, el colegio y las
viviendas del municipio de Arrigorriaga, hace que tengamos muy en cuenta este aspecto y controlemos con mediciones diarios los valores obtenidos.
La onda aérea es la onda de presión producida por un
golpe o explosión, mientras que el ruido es la parte audible
del espectro. Las ondas aéreas son vibraciones de baja
frecuencia, generalmente por debajo de 20 Hz, por tanto,
la onda aérea contiene una determinada cantidad de energía de baja frecuencia que puede llegar a producir quejas
o daños directamente sobre las estructuras, que se limitarían a rotura de cristales.
La unidad de medida de la onda aérea es el decibelio (dB),
se valora como sobrepresión (Pa), su cálculo, viene definido por la expresión:
La sobrepresión se calcula con la fórmula de Cranz:
Figura 14. Voladuras de destroza.
38 /
/ VOLADURAS
Los valores de la constante K de confinamiento son:
- K = 3,3 en voladuras confinadas
- K = 185 en voladuras sin confinar
Existen estudios y tablas que proponen valores máximos de
onda aérea, entre ellas una de las más recientes es debida
a Rodriguez, del año 2007. Esta tabla muestra los valores y
sus consecuencias.
Con estas fórmulas, los parámetros correspondientes a la
voladura tipo propuesta de 3 metros y la distancia a las
naves industriales, obtenemos un valor de onda aérea, de:
- L = 95,56 dB
- ∆P= 1,20
NIVEL DE ONDA AÉREA
CONSECUENCIAS
70 - 90 db
Molestias en entorno sensibles, tales como hospitales y espacios naturales protegidos
90 - 110 db
El ruido de la voladura es tolerable, pero puede producir molestias entre los habitantes de las
áresas cercanas
100 - 130 db
Quejas frecuentes. Vibraciones en los cristales
130 - 150 db
Rotura de cristales. Quejas severas
>150 db
Daños en todos los cristales y en algunas estructuras
Según esta tabla los valores obtenidos son tolerables.
Figura 15. Explosivos.
9.- Conclusiones
Se realizaron 78 voladuras, consumiéndose unos 35.000 kg
de explosivo, para arrancar un volumen aproximado de
80.000 m3. Se utilizan equipos de perforación Atlas Copco
660 IV y un equipo Montabert 215, ideal para trabajos de
precorte, dado la poca anchura existente en los tajos.
El explosivo suministrado por EPC, ha sido de gran ayuda,
ya que el anfo encartuchado que nos fabricaron para esta
obra, nos permitió controlar exhaustivamente la cantidad de
explosivo que llevaba cada barreno, y por tanto poder
mantener la carga operante constante.
Las voladuras realizadas en los seis desmontes de la obra,
resultaron todo un éxito, tanto por la fragmentación obtenida, ideal para los pedraplenes de la obra, como por la
ausencia de incidencias.
La dirección de obra que supervisaba diariamente los trabajos y aprobaba los mismos con anterioridad a la realización
de las voladuras, se mostró encantada por la calidad y rapidez de los trabajos, así como la ausencia de afecciones a la
carretera y a los servicios próximos, pudiéndose por tanto,
cumplir los plazos previstos./
Figura 16. Resultados
fin de obra.
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