movimiento de suelos

5/7/2018 Movimiento de Suelos - slidepdf.com

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Movimiento deMovimiento detierrastierras



Es la partida más compleja y costosa dentrode la construcción de carreteras.

Para calcular Volumen total

de material a excavar otrasportarse, es necesarioidentificar en las seccionestransversales las áreas de

corte y relleno

C = Corte (Desmonte)

R = Relleno (Terraplén)

R

R R

C

CC Sección 2

Sección 1

MOVIMIENTO DE TIERRASOVIMIENTO DE TIERRAS



La representación de los volúmenes totales a Excavarse o a Rellenarse se

representa por medio del Diagrama de Masas o llamado también Curva Masa

VOLUMENES

PROGRESIVAS

GrGrááfica de :fica de :

VolVolúúmenes (mmenes (m33))

vs.vs.

Progresivas (Progresivas (HmHm))

MOVIMIENTO DE TIERRASOVIMIENTO DE TIERRAS



Para la construcción del diagrama de masas existen diversos

métodos:Métodos Gráficos:

(Utilización del Planímetro)

Métodos Analíticos:

(Cálculos en base de Formulas)

Método de las Áreasmedias

DIAGRAMA DE MASASIAGRAMA DE MASAS



MMéétodo de lastodo de las ÁÁreas Mediasreas Medias

A1

2A

D D

A AV ii

21

La Formula es :

D

A A

V T 2

21

En el Caso de encontrarnos en zona

de puro relleno el volumen Total auna distancia D es :

Para aplicar este método es Indispensablecontar con los planos de seccionestransversales




A R1

Prog. 1

Prog. 3

Prog. 2

A C3

A = 0

MMéétodo de lastodo de las ÁÁreas Mediasreas Medias

2Pr3Pr2

0 32 ogog AV C

En el Caso de encontrarnos en zonas de cambio de Relleno a Corte,el Volumen Total se calcula de la siguiente manera:

1Pr2Pr2

011 ogog

AV R

21 V V V T




MMéétodo de lastodo de las ÁÁreas Mediasreas Medias (Calculo por Plantilla)(Calculo por Plantilla)El Calculo de Volúmenes se realiza normalmente utilizando planillas decalculo para que el trabajo no se demasiado tedioso




CompensaciCompensacióón Transversaln Transversal

TERRENO NATURAL

TERRENO NATURAL

1 . 5 : 1 T

2.1 m2

1 . 5 : 1

2.9 m2C =

2 : 1

T

3.1 m2

2 : 1C = 4.8 m2

CL



Si desea realizar una compensacióntransversal, es necesario conocerpreviamente la densidad del suelonatural y la densidad del terraplén.

E

T C I

T = Densidad Proctor del Terraplén

E = Densidad Natural del suelo sin Excavar

IC = Índice de Compactación entre 1.2para suelos finos y 0.8 para rocas Aprox.




R'1

1R''

C2 R2

C'3 C''3

Prog. 1

Prog. 2

Prog. 3


PROGR.CORTE

RELLENO

AREAS

R''1

R'1

R2

2C

C''3

C'3

Prog. 1

Prog. 2

Prog. 3

Ejemplo :

Para Visualizar mejor como se

realiza la compensacióntransversal utilizaremos ungrafico de Áreas





RELLENO

CORTE

AREAS

PROGR.

R = R'' + R'1 1 1I R

1C

C = C'' + C'3 3 3

C

R

2

2 I RC 1

Conociendo IC , multiplicamos este valor por las Áreas de relleno con lo cual habremoshomogeneizado las cantidad de material necesario

para construir la zona de terraplén. De esta manerael grafico esta listo para realizar la compensacióntransversal.

Diagrama deDiagrama de Á Áreasreas Acumuladas Acumuladas





CORTE

RELLENO

AREAS

PROGR.

3C

I RC 1

Prog. 2 Prog. 3

Prog. 1

A continuación se realiza una resta entre las áreasde Relleno y de Corte con lo cual obtenemos eldiagrama depurado de áreas excedentes. Estegrafico es el resultado de la compensación trasversal

realizado entre las progresivas 1 , 2 y 3.

Diagrama depurado deDiagrama depurado de Á Áreas Excedentesreas Excedentes





El procedimiento de compensación transversal se realiza siempre que lossuelos provenientes de la zona de Corte, sean aptos como materiales parala formación del terraplén, de lo contrario deberán eliminarse, ubicándolosen zonas adyacentes o fuera del camino.

Traer material de préstamo para

la construcción de terraplenesincrementa ampliamente lostrabajos de movimiento de suelos




InterpretaciInterpretacióón del Diagrama de Masasn del Diagrama de MasasAREAS

RELLENO

CORTEPROGR.

CORTE

CORTE

RELLENO

RELLENO

Q

Q'

VOLUMENES

PROGR.

PUNTO DE CAMBIO DECORTE A RELLENO

ALTURA MAXIMA




Ejemplo: IEjemplo: ICC

= 1 .5= 1 .5




Curva Masa

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

0 50 100 130 210 315 420 500 620 700 810 920 1010

Progresivas

V o l u m e n e s

A c u m u l a d o s

Curva Masa

Con las progresivas y Volúmenes Acumulados se grafica la curva

masa





CompensaciCompensacióón Longitudinaln Longitudinal

CORTE

RELLENO

AREAS

PROGR.

3C

I RC 1

Prog. 2 Prog. 3

Prog. 1

G1

G2

Lm

CompensaciCompensacióónnLongitudinalLongitudinal

En el diagrama depurado de áreasexcedentes podemos identificar

claramente 2 zonas. Una donde sedebe incorporarse suelo para laformación de terraplenes y la otradonde debe retirarse suelo.

A diferencia de la compensación transversal, ahora lossuelos deben trasladarse en sentido longitudinal a distancias

((LmLm)), que determinan la economía de los trabajos demovimientos de suelos.



M K C .


Los trabajos de movimiento de suelo se cobran dependiendo de lacantidad de material (Corte o Relleno) que se quiere transportar. Es decirque el precio de los trabajos de movimiento de suelo, lo rige el Costo del

Transporte. Donde:

C = Costo de transporte

K = Costo del transporte por unidad de peso y unidad de longitud

M = Momento de transporte (Obtenido del diagrama de Masas)

LmV M .





Pero si hablamos que la distancia es el factor que determina el costo de lostrabajos de movimientos de suelos es importante definir algunos conceptosde distancia

•• Distancia Media de Transporte.Distancia Media de Transporte.-- Es la distancia comprendida entre elcentro de gravedad de la zona de excavación y la zona donde se va aterraplenar.

•• Distancia Libre de Transporte.Distancia Libre de Transporte.-- Es la distancia por la cual el transporte

de suelo no recibe pago directo, pues su precio se halla incluido en el preciodel contrato de movimiento de suelo. Es la distancia de movimiento quenecesitan los equipos para realizar la carga de suelo (120 m)

•• Distancia Excedente de Transporte.Distancia Excedente de Transporte.-- Es la distancia a pagar por los

trabajos de movimientos de suelo y resulta de restar la Distancia media deDistancia media deTransporteTransporte menos la Distancia Libre de Transportela Distancia Libre de Transporte.




A R EA S

R EL L EN O

C OR T EP R O G R .

P

Q

T'

S

R '

S '

T

VOL U M EN ES

Q '

CG-1

CG-2

Lm

CG-1 CG-2

Lm

P R O G R .

Volumen

A B


Para calcular los momentos detransporte es necesario encontraren el diagrama de masas zonas decompensación o cámaras por

medio del trazo de líneas dedistribución

Por ejemplo la Línea de

distribución AB esta compensandola cámara: T’ Q’ S’ que representael Momento de Transporte.

V

M Lm

Conociendo M y V del Diagrama de Masas secalcula LmLm




LLí í neas de Distribucineas de Distribucióónn

Es la línea que nos permite realizar la compensación longitudinal. Esdecir definir cámaras dentro del diagrama de masas.

Para exista una compensación Total es necesario que el punto final delpolígono este sobre la línea de tierra (AB), si esto no ocurre significaque hay un excedente de Corte o es que falta material para laformación de terraplenes

VOLUMENES

PROGR.

Punto final del poligono

BA





En Caso de exceso de desmonte será necesario ubicar un lugar de deposito, paracolocar el material sobrante. En caso de falta de material para la formación de

terraplén, será necesario ubicar una zona de préstamo o Yacimiento .

A

VOLUMENES

Yacimiento


B

PROGR.

B

PROGR.

A


VOLUMENES

Deposito

En la practica estos son los casos mas

comunes:





La cámara GKH se encuentra sin compensar (Cámara abierta) y existe un exceso decorte que se debe transportar a un Deposito. La Distancia de transporte es igual aD1 + D2

VOLUMENES

BPROGR.

A

B

C

D

E

F

G

H

I

JL2

L1

Deposito

CG-D

CG-1

D1

D2

K

Para realizar la compensación

longitudinal se pueden utilizarmas de una línea dedistribución como se puedever en la figura: L1 y L2




D2

VOLUMENES

CG-D

L2

D1

L3

Deposito

VOLUMENES

L1

D2

Deposito

CG-D

PROGR.BL2

L3

D1


Para colocar las líneas de distribución se debe tomar en cuenta que las cámarasabiertas deben quedar lo mas cerca de a los yacimientos y depósitos para queno resulte antieconómico. (La línea de distribución L1 esta demás)

Ineficiente eficiente




Ejemplo: Se tiene el Diagrama de Masas. Se pide compensar el diagrama ycalcular el transporte mínimo a Pagar

L 1

V o l u m e n e s

P r o g r e s i v a s

L 2

A 1

A 2

A 3

A 4

A 5

A 6

2 H m

Y a c . P r o g . 8 6 5 . 3 3

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

5 0 0

6 0 0

7 0 0

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

5 0 0

6 0 0

7 0 0

1 0 0 3 0 0 5 0 0 7 0 0 9 0 0 1 1 0 0 1 3 0 0




Del diagrama de Masas se obtiene los Volúmenes y los Momentos deTransporte (Áreas de cada cámara)

Cámara A1 A2 A3 A4 A5 A6

Volumen (m3) 100 800 698 438.9 286.25 351.75

Momento de Transporte (Hm m3) 30.56 1472.06 1568.12 196.19 289.16 375.63

Distancia media (Hm) 0.31 1.84 2.25 0.45 1.01 1.07

Distancia Libre (Hm) 1.0 1.0 1.0 ----- 1.0 1.0

Distancia excedente (Hm) ----- 0.84 1.25 0.45 0.01 0.07Distancia a Yac. ó Depos. (Hm) ----- ----- ----- 2 ----- -----

Distancia de Transporte (Hm) ----- 0.84 1.25 2.45 0.01 0.07

Transporte a Pagar (Hm m3) ----- 672.06 870.12 1073.99 2.91 23.88

Nota: se considero para el ejemplo Distancia libre =100 m, recordar que por reglamento es 120 m




-800

-600

-400

-200

0

200

400

600

800

1000

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600

progresivas (m)

v o l u m

e n ( m 3 )

Cantera

1 Km

Progresiva0+300

Trazar la(s) líneas de distribución que haceneficiente el movimiento de tierras considerandoel diagrama y la ubicación de la cantera mostrada

Ejemplo

movimiento de suelos

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