ÍNDICE:

OBJETIVOS:

INTRODUCCIÓN:

El estudio de los cambios de volumen tiene interés porque en el proyecto de ejecución de una obra de movimiento de tierras, los planos están con sus magnitudes geométricas, y todas las mediciones son cubicaciones de m3 en perfil y no pesos, ya que las densidades no se conocen exactamente. Los terraplenes se abonan por m3 medidos sobre los planos de los perfiles transversales.

Los materiales provienen de industrias transformadoras, graveras, canteras, centrales de mezclas, o de la propia naturaleza. En este caso el material ha sufrido transformaciones, y ha pasado de un estado natural en banco o yacimiento a un perfil, mediante las operaciones citadas anteriormente.

En las excavaciones hay un aumento de volumen a tener en cuenta en el acarreo, y una consolidación y compactación en la colocación en el perfil.

En los medios de acarreo hay que considerar la capacidad de la caja en volumen y en toneladas, y elegir la menor de acuerdo con la densidad.

MOVIMIENTO DE TIERRAS:

DEFINICIÓN:Se denomina movimiento de tierras al conjunto de operaciones que se realizan con los terrenos naturales, a fin de modificar las formas de la naturaleza o de aportar materiales útiles en obras públicas, minería o industria.

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.).

Los materiales se encuentran en la naturaleza en formaciones de muy diverso tipo, que se denominan bancos, en perfil cuando están en la traza de una carretera, y en préstamos fuera de ella. La excavación consiste en extraer o separar del banco porciones de su material. Cada terreno presenta distinta dificultad a su excavabilidad y por ello en cada caso se precisan medios diferentes para afrontar con éxito su excavación.

Los productos de excavación se colocan en un medio de transporte mediante la operación de carga.

Una vez llegado a su destino, el material es depositado mediante la operación de descarga. Esta puede hacerse sobre el propio terreno, en tolvas dispuestas a tal efecto, etc.

Para su aplicación en obras públicas, es frecuente formar, con el material aportado, capas de espesor aproximadamente uniforme, mediante la operación de extendido.

De acuerdo con la función que van a desempeñar las construcciones hechas con los terrenos naturales aportados, es indispensable un comportamiento mecánico adecuado, una protección frente a la humedad, etc. Estos objetivos se consiguen mediante la operación llamada compactación, que debido a un apisonado enérgico del material consigue las cualidades indicadas.

EXCAVACIONES Y VACIADOS:

Es habitual que antes de comenzar el movimiento de tierras, se realice una actuación

a nivel de la superficie del terreno, limpiando de arbustos, plantas, árboles, broza,

maleza y basura que pudiera hallarse en el terreno; a esta operación se la llama

despeje y desbroce.

Cuando ya se encuentra el terreno limpio y libre, se efectúa el replanteo y se comienza

con la excavación.

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.

La excavación puede ser:

Desmonte

El desmonte es el movimiento de todas las tierras que se encuentran por encima de la

rasante del plano de arranque de la edificación.

Vaciado

El vaciado se realiza cuando el plano de arranque de la edificación se encuentra por

debajo del terreno.

Terraplenado

El terraplenado se realiza cuando el terreno se encuentra por debajo del plano de

arranque del edificio y es necesario llevarlo al mismo nivel.

TIPOS DE EXCAVACIÓN:

Los tipos de excavación, se pueden dividir en tres grupos: a cielo abierto, subterráneas y subacuáticas. Dependiendo de la constitución del terreno y del material excavado, se tendrán que unos u otros medios de excavación.

EXCAVACION A CIELO ABIERTO.

La clasificación podría ser la siguiente:

- En roca: es necesario utilizar explosivos.

- En terreno duro: uso de explosivos o ripado.

- En terreno de tránsito: término poco definido, en general se puede excavar por medios mecánicos, pero no a mano.

- En tierras: se puede excavar a mano.

- En fangos: es necesario emplear medios especiales de transporte o hacer una desecación previa.

Todos los trabajos pueden hacerse en seco o con agotamiento, nivel freático por debajo del plano de excavación.

En este tipo de excavaciones es fundamental la elección del equipo idóneo para transporte y carga.

Como norma general hay que considerar que el equipo de transporte debe ser cargado entre 3 y 6 cargadoras o ciclos del equipo de carga.

Los puntos a tener en cuenta para seleccionar el equipo de transporte son: Recorrido, distancia, pendientes y curvas, material a transportar, producción requerida y equipo de carga disponible.

Los correspondientes al equipo de carga, por orden de preferencia, son: Producción requerida, zona de trabajo o carga (amplitud y condicionantes), características del material a cargar (en banco, ripado, volado), disponibilidad requerida, equipo de transporte a utilizar.

EXCAVACIONES SUBTERRANEAS:

Pueden ser:

- En túnel y galerías: Normalmente es necesario el uso de explosivos o topos según longitud y tipo de terreno. Debe tener sección suficiente para permitir el uso de medios mecánicos de excavación, carga y acarreo (mayor de 3 m2).

También se utilizan rizadoras y martillos de percusión. Los escudos cuando los terrenos son inestables.

- En pozo: Excavación en vertical o casi vertical, teniendo que ser extraídos los productos por elevación.

Las dificultades, organización, medios auxiliares y coste de éstas excavaciones subterráneas, están fuertemente condicionadas por la distancia de los frentes de ataque a los accesos y bocas de entrada y por la presencia de agua, especialmente en excavaciones descendentes.

EXCAVACIONES SUBACUATICAS:

Son aquellas en las que no es posible una actuación desde tierra, siendo necesario el empleo de material flotante o medios análogos.

Según la naturaleza del fondo, se pueden clasificar en:

- Arenas y fangos: Se pueden transportar por tubería los productos de excavación mediante bombas y dragas de succión.

- Fondos moderadamente duros: Arenas consolidadas y rocas blandas dragas de succión con cabe, al cortador.

- Fondos duros: Mediante dragas de arranque o rosario. El material extraído no puede transportarse por tubería, por componerse normalmente de trozos grandes.

- Rocas: Mediante martillo romperrocas o voladuras subacuáticas.

TRABAJOS EN TIERRA Y EN ROCA:

Vimos que el desmonte consiste en mover volúmenes grandes de tierra sobre la

rasante de la edificación; veamos los factores a tener en cuenta para su mediación y

valoración.

Se diferencian dos tipos de trabajos: en tierra y en roca.

TRABAJOS EN TIERRA:

Retroexcavadora ejecutando una zanja

Tendrá en consideración los siguientes ítems:

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.; esto nos orientará hacia el tipo de maquinaria más 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 excavación solo se logra con explosivos.

EXCAVACIONES 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.

Imagen de las diversas etapas del movimiento de tierras.

ANEXOS:

BIBLIOGRAFÍA:

http://www.construmatica.com/construpedia/Movimiento_de_Tierras