Movimientos de tierra

Vías de comunicación IIng. Naccelly Contreras

Movimientos de tierra Se denomina movimiento de tierras al conjunto de operaciones que se realizan con los terrenosnaturales, a fin de modificar las formas de la naturaleza o de aportar materiales útiles en obraspúblicas, minería o industria.

Los movimientos de tierras son actividades muy frecuentes en la sociedad y para poder llevarlos a cabo es necesario seguir una serie de procedimientos que conllevan unas consecuencias, generalmente negativas.

Las operaciones del movimiento de tierras en el caso más general son:

• Excavación o arranque.• Carga.• Acarreo.• Descarga.• Extendido.• Humectación o desecación. Compactación.• Servicios auxiliares (refinos, saneos, etc.).

Excavaciones y Vaciados

• Excavación• La excavación es el movimiento de tierras

realizado a cielo abierto y por medios manuales, utilizando pico y palas, o en forma mecánica con excavadoras, y cuyo objeto consiste en alcanzar el plano de arranque de la edificación, es decir las cimentaciones.

DesmonteEl desmonte es el movimiento de todas las tierras que se encuentran por encima de la rasante del plano de arranque de la edificación

VaciadoEl vaciado se realiza cuando el plano de arranque de la edificación se encuentra

por debajo del terreno.

TerraplenadoEl terraplenado se realiza cuando el terreno se encuentra por debajo del plano de arranque del edificio y es necesario llevarlo al mismo nivel.

Trabajos en Tierra y en Roca

• Trabajos en Tierra • Características del terreno, tales como: cohesión, densidad,

compacidad; son factores que influyen en el rendimiento de la maquinaria.

• Factores intrínsecos del terreno, tales como: asentamientos, niveles freáticos, zonas plásticas, que pueden incrementar la medición.

• Factores externos, tales como factores climáticos, tendidos aéreos o subterráneos, edificaciones vecinas, tráfico, que pueden hacer que se paralice la excavación.

• Formas de ejecutar las excavaciones, teniendo en cuenta profundidad, sección, altura, etc.; ésto nos orientará hacia el tipo de maquinaria mas adecuada a emplear.

• Los trabajos en tierra se realizan por lo general por medios mecánicos con la maquinaria adecuada en cada caso.

• Durante los Trabajos de Replanteo debemos prever la ubicación de rampas para salida y entrada de camiones; es necesario delimitar el área de nuestra actuación y marcar puntos de referencia externos que nos sirvan para tomar datos topográficos.

• Deberá tener en cuenta la cota final de la excavación y dejar las tierras a nivel, ya que resultaría muy costoso tener que volver a rellenar lo ejecutado.

• Es importante conocer el ángulo de talud natural del terreno, sobre todo los de poca cohesión, conocer la ubicación exacta al excavar dejando paramentos ataluzados.

• El talud adecuado a cada terreno no solo se aplica al corte principal sino a todos los frentes de excavación, incluyendo las rampas.

• En el caso en que por la ocupación del edificio dentro del terreno no se pudieran realizar los taludes necesarios, deberá recurrirse a la excavación por bataches.

Trabajos en Roca

• Tendrá en consideración los siguientes ítems:• Características de la roca, su dureza, forma geológica, estratificación, etc.,

de estos datos sabremos el precio del metro lineal de barreno, el número de unidades, cantidad y tipos de explosivos.

• Factores externos tales como: edificaciones lindantes, tráfico, etc.; datos para saber cantidad y tipos de explosivos a utilizar.

• Obtener los permisos requeridos con suficiente antelación; aunque las operaciones con explosivos son realizadas por empresas especializadas, las mismas deben aportar las autorizaciones requeridas para su ejeución en tiempo y forma.

• La ejecución en roca depende de la dureza de la roca; si esta es blanda, se puede excavar con máquinas con martillos rompedores o con explosivos, si son rocas de gran dureza, su escavación solo se logra con explosivos.

Excavación con Explosivos

• La excavación con explosivos involucra riesgos, es una operación peligrosa que debe ser confiada a personal capacitado para esta especialidad. Por ello se establece un plan de seguridad antes de comenzar con las detonaciones.

• El trabajo se realiza con unos taladros llamados barrenos, en la roca de mayor o menor longitud, en función del frente a abrir.

• Luego se limpia el barreno, se carga el cartucho y se lo introduce en el barreno. A continuación se limpia el barreno cuidadosamente, se carga el cartucho, se introduce en el barreno, se retaca, se conectan los detonadores a la fuente de alimentación y se detonan.

• Después se debe comprobar que todos los barrenos hayan explotado y que no ha habido alguno fallido.

• Para efectuar desmontes se ejecuta por bancos, no superando nunca los 15 metros de altura.

• Para efectuar terraplenado, se rellena con material hasta la marca de la cota. Este relleno se realiza por tongadas que se van apisonando hasta lograr la compactación necesaria.

• Se utilizan tierras naturales y limpias; pueden ser obtenidas de la propia excavación o de préstamos que ya se definen en la etapa de proyecto, o se autorizan por el Director de Obra.

CLASIFICACION Y TIPOS DE MAQUINARIA.

• Se puede clasificar la maquinaria de excavación y movimiento de tierras, atendiendo a su traslación,

• en tres grandes grupos.MAQUINAS QUE EXCAVAN Y TRASLADAN LA CARGA.• - Tractores con hoja empujadora.• - Tractores con escarificador.• - Motoniveladoras.• - Mototraíllas.• - Cargadoras.• Son máquinas que efectúan la excavación al desplazarse, o sea, en excavaciones

superficiales. La• excepción es la cargadora, que cuando excava es en banco, pero luego se traslada

con la carga, aunque• la aplicación normal de ésta máquina es para cargar material ya excavado o suelto.

Vaciado entre Medianeras

• El vaciado entre medianeras es un caso particular, o al realizar vaciados de profundidad

considerable, antes de efectuar el vaciado se realiza la cimentación, que se construye mediante

pantallas ¨in situ¨. Estas cimentaciones de contención, por ser esbeltas y al estar sometidas a los

empujes del terreno, requieren de anclajes y arriostramiento.

• Las tareas de anclaje y arriostramiento requieren para ser ejecutadas de las actuaciones previas

de movimientos de tierras, que consisten en la excavación del terreno hasta una cota establecida

para formar una plataforma de trabajo y ubicar los anclajes. Luego se realiza el vaciado

propiamente dicho o se excava hasta otra posible plataforma.

• Hemos visto que el vaciado se plantea en dos o más fases, por ello, al momento de valorar esta

unidad, debemos considerar esta circunstancia

Excavación en Zanjas y Pozos

• La excavación en Zanjas y Pozos es el movimiento de tierras que se efectúa a través de medios mecánicos o manuales, para llegar al firme a fin de ofrecer el apoyo de las cimentaciones.

• En su ejecución se realizan tareas de apertura, refinado y la limpieza del fondo; si se requiere se incluyen los trabajos de entibado y achique o agotamiento del terreno si existe agua.

• se considera zanja a la excavación en el terreno con un ancho diámetro que no supere los 2 m. y una profundidad no mayor de 7 m.

• Por lo general, los pozos y zanjas son los que se realizan para la construcción de las zapatas, vigas riostras y para instalaciones de saneamiento.

• El ancho de la zanja debe permitir realizar con comodidad los trabajos; de acuerdo a su profundidad se recomienda tomar las medidas libres y medidas entre las probables entibaciones, conforme lo siguiente:

• Profundidad…….Ancho Mínimo• hasta 1,5 m …………0,65 m.• hasta 2 m. ………….0,75 m.• hasta 3 m. …………..0,80 m.• hasta 4 m. …………..0,90 m.• mas de 4 m. …………..1,00 m.• Finalizado el vaciado, se realizan los Trabajos de Replanteo de la cimentación y de saneamiento del edificio.• Se marcan las zapatas y vigas riostras identificadas, dejando siempre puntos fijos externos como referencia, y

se efectúa la excavación. Cuando se finaliza la excavación se procede al refino manual de los paramentos y a la limpieza en el fondo.

• Deberá prestarse especial cuidado al efectuar zanjas y pozos en los bordes del vaciado para cimentación de los muros.

Entibaciones

• En terrenos de poca cohesión es preciso emplear las entibaciones.• Como las entibaciones, por lo general, no están contempladas en los proyectos, es de responsabilidad y

decisión del contratista ejecutarlas, proponiendo al director de obra su realización.• Ligeras: cuando no se dispone de tableros.• Semicuajada: cuando se reviste el 50 % de la pared.• Cuajada: cuando se reviste el 100 % de la pared.• Mientras se realizan, las entibaciones deben revisarse a diario antes de comenzar el trabajo.• Las entibaciones se retiran cuando ya no son necesarias y por franjas horizontales, comenzando de la

parte inferior del corte.• • Tomar los recaudos pertinentes ya que es una tarea peligrosa, tanto el entibado como el desentibado.• Si aparece agua en las zanjas, se procederá a su eliminación por los medios y maquinarias convenientes.• Criterios de Medición • Para pozos y zanjas, la unidad de medición es en m3, medido sobre el perfil del terreno.• Para las entibaciones, la unidad de medición es en m2, o por unidad en algún caso concreto•

CAMBIOS DE VOLUMEN. Los terrenos, ya sean suelos o rocas mas o menos fragmentadas,

están constituidos por la agregación de partículas de tamaños muy variados. Entre estas partículas quedan huecos, ocupados por aire y agua.

Si mediante una acción mecánica variamos la ordenación de esas partículas, modificaremos así mismo el volumen de huecos. Es decir, el volumen de una porción de material no es fijo, sino que depende de las acciones mecánicas a que lo sometamos. El volumen que ocupa en una situación dada se llama volumen aparente.

Por esta razón, se habla también de densidad aparente, como cociente entre la masa de una porción

de terreno, y su volumen aparente:

CAMBIOS DE VOLUMEN.

Volúmenes Aparentes

El movimiento de tierras se lleva a cabo fundamentalmente mediante acciones mecánicas sobre los terrenos. Se causa así un cambio de volumen aparente, unas veces como efecto secundario (aumentodel volumen aparente mediante la excavación) y otras como objetivo intermedio para conseguir la mejora del comportamiento mecánico (disminución mediante apisonado)

.

Al excavar el material en banco, éste resulta removido con lo que se provoca un aumento devolumen.Este hecho ha de ser tenido en cuenta para calcular la producción de excavación y dimensionar adecuadamente los medios de transporte necesarios

ESPONJAMIENTO Y FACTOR DE ESPONJAMIENTO

Se denomina factor de esponjamiento (Swell Factor) a la relación de volúmenes antes y después de la excavación.

CONSOLIDACION Y COMPACTACION

• Las obras realizadas con tierras han de ser apisonadas enérgicamente para conseguir un

• comportamiento mecánico acorde con el uso al que están destinadas. Este proceso se conoce

• genéricamente como compactación y consolidación del material (Shrinkage).• La compactación ocasiona una disminución de volumen que ha de tenerse

en cuenta para calcular la• cantidad de material necesaria para construir una obra de tierras de

volumen conocido.• Se denomina factor de consolidación a la relación entre el volumen del

material en banco y el• volumen que ocupa una vez compactado.

CLASIFICACION Y TIPOS DE MAQUINASDE MOVIMIENTO DE TIERRAS Y EXCAVACION.

• SIGNIFICADO DEL MOVIMIENTO DE TIERRAS.• En construcción de carreteras, los capítulos en que se descompone la obra suelen ser:• - Retirada y reposición de servicios.• - Movimiento de tierras.• - Drenajes y obras de fábrica (marcos, tubos, cunetas).• - Estructuras (viaductos, pasos superiores e inferiores, puentes).• - Túneles.• - Firmes.• - Señalización (pintura, señales, barreras, mallas de cierre).• - Anejo de integración ambiental (plantaciones, hidrosiembra, pantallas).• La retirada y reposición de servicios comprende: accesos a fincas, vías de servicio, cruces de líneas• telefónicas, eléctricas, acequias, conducciones de agua y alcantarillado.• Los materiales que aparecen en movimiento de tierras son:• - Tierras.• - Tránsito.• - Rocas.• Estos materiales se pueden clasificar según su velocidad sísmica, y tomando unos valores• orientativos se utilizarán las máquinas que posteriormente 'se verán, y que pueden resumirse en el• siguiente cuadro, en una primera aproximación simplista: