Conexión de alta velocidad Santander-Bilbao : Estudio de alternativas de trazado y proyecto constructivo del tramo San Salvador-Orejo

Abstract

RESUMEN: El presente documento, que tiene por título "Conexión de alta velocidad Santander­ Biibao. Estudio de alternativas de trazado y proyecto constructivo del tramo San Salvador-Orejo" , constituye el Trabajo de Fin de Grado de la titulación de Ingeniería Civil en la rama de Construcciones Civiles de Raquel Prieto Mazas, presentado en la convocatoria de Junio de 2014, en la Escuela Técnica Superior de Caminos, Canales y Puertos de Santander. El desarrollo del mismo se ha llevado a cabo bajo la dirección de Dña. María Antonia Pérez Hernado, profesora del área de Proyectos y D. Luigidell'Olio, profesor del área de Ferrocarriles.

El objeto del presente documento es recoger, a nivel de proyecto de construcción, las actuaciones necesarias para la construcción de la nueva Línea de Alta Velocidad Santander-Bilbao.

El 27 de diciembre de 2007 se publicó en el Boletín Oficial del Estado la resolución por la que la Secretaría de Estado de Infraestructuras y Planificación, saca a concurso el contrato de consultoría y asistencia a la redacción del «Estudio informativo del proyecto del corredor Cantábrico de Altas Prestaciones. Tramo: Bilbao-Santander». En el año 2010 el Ministerio de Fomento paraliza definitivamente el proyecto de conexión previsto para 2015.

Para la definición de la solución adoptada se contemplaron múltiples alternativas de trazado. Se tuvieron en cuenta las características del medio físico y social de la Comunidad: relieve montañoso y costero, importante patrimonio natural, histórico, artístico y cultural, población dispersa y núcleos grandes en la zona litoral, frecuentes cursos de agua,...

El tramo de estudio que nos ocupa discurre por los municipios de Medio Cudeyo y Marina de Cudeyo, siendo los pueblos afectados San Salvador, Heras y Orejo. Transcurre en recta por la falda de la Peña Cabarga, paralelo al polígono industrial de Heras y a la Nacional N-635. Para poder salvar esta carretera, la línea de ferrocarril de FEVE y la Autovía del Cantábrico, se establece la construcción de un viaducto de 600 metros de longitud que permita conectar con la zona norte de Orejo, pasando cercano a la ría de Tljero, para de esta manera, poder rodear el nuevo polígono Marina-Medio Cudeyo, todavía en construcción.

La longitud total del tramo es de 5.611,88 metros.

Geomorfológicamente la zona se caracteriza por la existencia de un relieve alomado en el norte con elevaciones y más abrupta hacia el sur, alcanzándose en cortos intervalos de terreno grandes altitudes. En la zona de Peña Cabarga encontramos calizas de rudistos, masivas o banqueadas, muy duras y karstificadas, estables en taludes verticales en alturas medias. En el resto de la traza, los principales problemas geotécnicos podrían estar relacionados a la baja capacidad portante de zonas de marismas y de arcillas yesíferas del Trías. La ordenación del territorio está determinada por el Plan de General de Ordenación Urbana (PGOU) y el Plan de Ordenación Litoral (POL).

En el diseño se ha proyectado vía única de ancho internacional (1435 milímetros). El espesor de balasto es de 35 cm medidos desde el fondo de la traviesa y el de subbalasto de 30 cm. Las traviesas son monobloque de hormigón pretensado, modelo AI04, dispuestas cada 60 centímetros ,con sujeción directa H.M.. El carril es un UIC 60.

El subbalasto procederá de canteras con plantas de machaqueo en la zona. El balasto, de Tipo A y naturaleza ofítica con características mecánicas muy exigentes, sólo puede proceder de cantera autorizada por Adif.

Para el diseño geométrico del trazado se han seguido las normas IGP-3.1"Parámetros de diseño del trazado",intentando conseguir la velocidad máxima posible. La velocidad de proyecto es de 180 kilómetros/hora, y se puede alcanzar los 210 kilómetros/hora.

La curva de transición en planta es la clotoide. Los acuerdos en alzado se realizan con parábolas. La pendiente máxima es de 15,8 %o, y el peralte máximo es de 140 milímetros.

El volumen de tierras a mover es bastante alto. Se hace necesaria la excavación de 333.629,44 m3 y se ha obtenido un volumen de terraplén a ejecutar de 320.421,07 m3• Teniendo en cuenta el coeficiente de aprovechamiento de 0,92 de material de desmonte para terraplén, será necesaria la aportación de 13.481,99 m3 procedente de préstamo.

Los taludes en desmontes y terraplenes se han establecido en 1:1,teniendo en cuenta las características geotécnicas del terreno.

Durante y después de la ejecución de la obra se contempla la ejecuc1on de medidas preventivas y correctoras que reduzcan el impacto sobre el medio. Las más importantes son el jalonamiento temporal de protección de las zonas más sensibles o aquellas más susceptibles de sufrir daño, la siembra e hidrosiembra para evitar la erosión de los suelos y taludes, y las plantaciones de ejemplares arbóreos y arbustivos para mejorar el entorno de la obra, e integrarlo en el medio.

Para la protección de la obra en explotación se ejecutará un cerramiento metálico, que delimitará la Zona de Dominio Público (franja situada a ambos del eje, medida a los 8 metros de la arista del talud con el terreno natural). Será continuo y estará constituido por un enrejado de malla metálica de simple torsión de dos metros de altura. Para permitir la continuidad de las actividades y del tráfico, se ejecutarán un total de cinco pasos para las carreteras y caminos que la obra lineal intercepte.

El plan de obra establece la duración total de ejecución de unos quince meses y medio. Se han tomado medidas para minimizar el tiempo de ejecución, solapando al máximo las actividades, para: minimizar los acopios, interferir el menor tiempo posible en el tráfico por carretera (debido a la presencia continua de vehículos pesados en carretera) y causar las mínimas molestias en el medio social y natural. Las actividades de mayor duración son las asociadas a las explanaciones.

El Presupuesto de Ejecución Material asciende a la cantidad de 14.045.082,37 euros. Tomando el 13% de Gastos Generales (GG) y un 6% de Beneficio Industrial (BI), y añadiendo el 21% de IVA, obtenemos ele Presupuesto Base de Licitación:20.223.514,10 €.

El Presupuesto para el Conocimiento de la Administración se obtendrá añadiendo al Presupuesto Base de Licitación el valor de las expropiaciones: 28.072.672,70 €.

En general, la realización de una obra lineal tan exigente geométricamente como la que nos ocupa (pendientes inferiores al 2%, radios mayores a 5000 metros,...) se encarece y dificulta en un medio con tantos condicionantes naturales y sociales como el de Cantabria. Es frecuente encontrarnos con la necesidad de proyectar estructuras como túneles y viaductos. A pesar del estudio de alternativas efectuado, el impacto que esta nueva infraestructura causa en el medio, sobre todo en el paisaje, es muy destacable.

Por otro lado, el nuevo corredor permitiría la conexión con Bilbao en un tiempo aproximado de 45 minutos, y el enlace con la Y vasca. En un futuro optimista sería posible conectar hacia el este, con Zaragoza, Barcelona e incluso Francia.

ABSTRACT: The present document is entitled "Hlgh-Speed Railway Llne Santander-Bilbao. Study of alternatlve routes and construction project of sectlon San Salvador-Orejo" ,and is the Final Project of Civil Engineering Degree, Civil Constructions, of Raquel Prieto Mazas, in June 2014, at ETSICCP Santander.

lts development has been carried out under the direction of María Antonia Pérez Hernando,professor of Project Department, and Luigldell'Ollo, professor of Railway Department.

The objective of this document is to describe the necessary performances to the construction of New High-Speed Railway Une Santander-Bilbao.

On December 27th 2007, the Ministry of Public Works published in the Spanish Official Gazette (BOE) the contract out to tender consultancy and assistance to the drafting of the "lnformation Study of Cantabrian High-Speed Railway Une". In 2010,the Ministry of Public Works finally paralyzed the connection project planned for 2015.

For the definition of the solution, multiple route alternatives were contemplated. We took into account the characteristics of the physical and social environment of Cantabria: mountainous and coastal relief, important natural, historical, artistic and cultural heritage, dispersed population and populated a rea in the littoral zone, streams,...

Ali these factors make difficult and expensive to build a construction so demanding geometrically as a line of high-speed rail (maximun slopes of 2% ,radium larger than 5.000 m, ...).

The selected section runs through the municipalities of Medio Cudeyo and Marina de Cudeyo,which villages San Salvador, Heras and Orejo are affected. lt runs straight down the side of Peña Cabarga, parallel to Heras industrial units, and to the N-635. The construction of a viaduct 600 meters long is necessary to bridge the N-635, the A-8 Highway and the Feve Railway. The structure will connect Heras with the northern Orejo, passing near the Tijero estuary, to surround the new Marina-Medio Cudeyo industrial a rea (under construction).

The total length of the section is 5,611.88 meters.

Geomorphologically the area is characterized by the existence of a hilly relief with elevations in the north and south steeper, reaching in short intervals of high altitude terrain. In the area of Peña Cabarga we can find rudistos limestones, very hard and karstified, which allow stable vertical slopes at middle elevations. In the rest of the trace, the main geotechnical problems could be related to the low bearing capacity of wetland areas and Triassic gypsiferous clays. Spatial planning is determined by the General Urban Plan (PGOU) and Coastline Management Plan (POL).

The railway is designed as a single track standard gauge (1435 mm). The thickness of ballast layer is 35 cm, measured from the bottom of the sleeper, and the thickness of sub-ballast is 30 cm. The sleepers are prestressed concrete monoblock, model AI04, arranged every 60 inches, with HM clip assembly. We use UIC-60 rail.

The sub-ballast shall come from quarry plants in the area. The ballast, Type A and ophitic nature that demands high mechanical properties, can only come from quarries authorized by ADIF.

For the geometric layout design, the rules IGP-3.1 "Layout Design Parameters", were followed, trying to get the highest possible speed. The design speed is 180 km/hour but it can reach 210 km / hour.

The maximum gradient is 15.8 %o and maximum banked curved is 140 millimeters.

The volume of earth to be moved is quite high. lt is needed to dig 333,629.44 m3 and to fill 320,421.07 m3• Given the 0.92 coefficient of utilization of waste material for embankment, it is necessary to take 13,481.99 m 3 from a quarry.

The slope of embankments and cuts has been set at 1:1, considering the geotechnical characteristics of the ground.

During and after the execution of the work, the implementation of preventive and corrective measures to reduce the impact on the environment is contemplated. The most important measures are the temporary staking to protect the most liable zones, sowing and hydrosowing to prevent soil erosion, and plantings of bush and tree seedling to integrate the construction in the surroundings.

lt is projected a metal enclosure, which delimit the area of Public Domain (strip located on either axis, measured 8 meters of the edge of the slope with the natural terrain). lt must be continuous and composed of a metal mesh simple twist of two meters high.

To assure traffic continuity, a total of five pass have been considered.

The work plan establishes a fifteen months and a half work length. To carry out this plan have sought to overlap the most activities, minimizing stockpiles, interfere as little as possible in road traffic (due to the continued presence of heavy vehicles on the road) and cause the minimal discomfort in the social and natural environment. The activities of longer duration are related to the earth works.

The Execution Material Budget is 14,045,082.37 euros. Taking 13% of Overhead Expenses (GG) and a 6% Industrial Profit (BI), and adding 21% VAT, we obtain the Base Bid Budget: € 20,223,514.10.

The budget for the Administration is obtained summing to the Base Bid Budget the expropriations amount: € 28,072,672.70.

In general, the construction of a corridor so demanding geometrically as the present one (maximum slopes of 2%, radium larger than 5.000 m,...) is expensive and difficult in an environment with many natural and social conditions as Cantabria. lt is common to find the need to project structures such as tunnels and viaducts. Despite the study of alternatives made, the impact that this new infrastructure causes in the environment, especially in the landscape, is very strong.

Moreover, the new corridor would connect with Bilbao and the Bosque Y fine in approximately 45 minutes. In an optimistic future, Santander will be connected with Zaragoza, Barcelona and even France.