MOVIMIENTO DE TIERRAS

1. Objetivos:

o Conocer los principios básicos de Movimiento de Tierras.o Efectuar cálculos de volúmenes de tierras en excavaciones.

2. Motivación:

-Excavaciones- Cortes- Rellenos- Eliminación de Material Excedente

3. Esquema de Contenidos:

3.1. Factores Básicos que influyen en la Producción:

EL TIEMPO: Rendimiento de los equipos (estimaciones) Plazos

¿Cuántos metros cúbicos por hora debo mover el material para terminar el trabajo a tiempo?

Las 04 funciones básicas de las máquinas:

Ciclos: Carga Acarreo Descarga Regreso

Tiempo del Ciclo: Periodo que invierte una máquina para ejecutar las 04 operaciones.

Parámetros: distancia y condiciones del camino N° viajes/hora

EL MATERIAL: Propiedades físicas del suelo: Banco/ Suelto/ Compacto

Clasificación del Suelo:o Tierra Sueltao Tierra Durao Conglomerado

o Roca Fija: Granito, Piedra Caliza, Esquistos y similares.o Roca Suelta: rocas descompuestas o desintegrados. Por su tamaño:

boleos, cantos rodados.

LA EFICIENCIA: Variables Factor Humano/ Tiempo Atmosférico/ Estado de la máquina/ Servicio

Factor Humano: Habilidad del Operador, Demoras del personal o cuadrilla de trabajo.

MOVIMIENTO DE TIERRAS

1. Concepto:

Son aquellos trabajos que se realizan para modificar el perfil del terreno a la

rasante o condiciones físicas deseadas para la ejecución de la obra.

Comprende: las excavaciones, cortes, rellenos y eliminación de material

excedente.

2. Excavaciones:

Son movimientos de volúmenes de tierras de un lugar a otro y que se realizan

sobre o bajo el nivel del terreno natural.

2.1. Tipos de Excavación:

Las excavaciones pueden clasificarse de la siguiente manera:

o A la magnitud del volumen excavado, que comprende: las

excavaciones de zanjas(manual) y las excavaciones masivas.

o Al nivel o cota del terreno natural, que corresponde a: las

excavaciones superficiales (a cielo abierto) y las excavaciones

subterráneas.

o Al tipo de material excavado, que comprende: las excavaciones de la

capa vegetal, excavaciones de la tierra, excavaciones en roca y

excavaciones en fango.

o Al propósito del trabajo, como: excavaciones para vías de transporte,

excavaciones en obras hidráulicas y excavaciones para

edificaciones.

1. EXCAVACIONES SIMPLES:

Son excavaciones practicadas para alojar los cimientos de muros, zapatas de

las columnas, vigas de cimentación, bases de escaleras, tuberías de

instalaciones sanitarias, etc.

2. EXCAVACIONES MASIVAS:

Son excavaciones que ocupan área considerable y abarcan grandes

volúmenes de tierra, empleando en su ejecución maquinarias y/ equipos de

gran capacidad. Se considera en este tipo a: las excavaciones de cielo

abierto (carreteras) y subterráneas (túneles).

Para las excavaciones masivas se tiene en cuenta la producción de las

maquinarias considerando los siguientes factores:

a) Componentes del ciclo de movimiento de tierras.

b) Factores de eficiencia en el trabajo.

c) Peso de los materiales y coeficientes de expansión.

d) Cargas útiles del vehículo.

2. CORTES:

Corresponde al movimiento de tierras en corte de elevaciones o

montículos sobre la superficie del terreno para obtener los materiales o

abatimientos de taludes con el objeto de formar la subrasante.

3. RELLENOS:

Son los trabajos tendientes a rellenar zanjas o el de zonas requeridas por los

niveles o cotas de rasantes, o de pisos establecidos en los planos.

Tipos de rellenos:

Se consideran 02 tipos de rellenos

o Relleno con Material Propio:

Corresponde a la ejecución de relleno utilizando el material proveniente de

las excavaciones o cortes de las mismas obras.

o Relleno con Material de Préstamo:

Comprende los rellenos a efectuarse utilizando materiales traídos desde

fuera de la obra, cuando el material disponible de las excavaciones es

inferior al requerido o cuando se especifique algún material especial.

4. COMPACTACIÓN DE SUELOS:

Concepto:

Es el procedimiento de aplicar energía al suelo suelto para consolidarlo y eliminar espacios vacios aumentando asi su capacidad para soportar cargas.

Toda compactación cumple la función de:

Aumentar la capacidad para soportar cargas. Impide el hundimiento del suelo. Induce el escurrimiento del agua. Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo. Impide los daños por heladas.

5. ACARREO DE MATERIAL EXCEDENTE:

Es el transporte de todo movimiento de tierras a eliminar a una distancia

promedio (5 – 10 Km); dependiendo de la zona del trabajo.

El componente principal dl ciclo de movimiento de tierras es: la carga ,

que se debe tener en cuenta el tipo y las dimensiones de maquinarias

cargadoras; entre ellas: el tractor de orugas, los volquetes.

6. ELIMINACION DE MATERIAL EXCEDENTE

1. Concepto:

Son los trabajos determinados, después de haber ejecutado las partidas de

excavaciones, nivelación y rellenos de la obra; así como la eliminación de

desperdicios.

Donde:

: Volumen de material excedente Porcentaje de esponjamiento: Coeficiente de Compactación

Porcentaje de Coeficiente deEspojamiento (%) Compactación

Arena 10 0.90Grava 10 0.90Tierra Común o Natural 25 0.80Arcilla Compactada 40 0.70Roca 50 - 60 0.63 - 0.67

Material

C

𝑪=1

1+%𝐸

CARACTERISTICAS DE UN MATERIAL A EXCAVAR:

1. Densidad del Suelo:

Es la medida de la concentración de las particulas en una masa de suelo.

La unidad de medida es Kg/m3.

La densidad o peso especifico del material afecta el rendimiento del equipo

en toda operación en que se mueve, es decir mientras mayor sea la

densidad del material, mayor será la fuerza requerida para moverlo.

Coeficiente de Esponjamiento (Ce):

Es el factor de expansión del volumen de un material.

Coeficiente DE COMPACTACIÓN (Cc):

Es el factor de asentamiento del volumen de un material.

𝐶e=(1+% 𝑑𝑒ó )𝑒𝑥𝑝𝑎𝑛𝑠𝑖 𝑛

𝐶c=(1-% 𝑑𝑒compactación)

Estado de los materiales durante el proceso:

o En Banco: Es el volumen de tierra tal como se halla en su estado natural. Su unidad se expresa en (m³b).

o Suelto: Es el volumen de tierra después de expandirse como resultado de haberse excavado. Su unidad se expresa en (m³s).

o Compactado: Es la disminución del volumen que se produce en un material al compactarlo; la deformación de algunos suelos bajo carga tardan mucho tiempo para consolidarse o llegar al equilibrio. Su unidad se expresa en (m³c).

𝒎𝟑𝒔=𝐶𝑒𝑥𝑚3𝑏

𝒎𝟑𝒄=𝐶𝑐𝑥𝑚3𝑏