Universidad Austral de Chile Facultad de Ciencias de la Ingeniería Escuela de Ingeniería en Construcción “ANALISIS TECNICO Y ECONOMICO DEL MOVIMIENTO DE TIERRAS DEL PROYECTO HABITACIONAL LOTEO SIRON, CONSISTENTE EN 374 VIVIENDAS SOCIALES DINAMICAS SIN DEUDA EN PUNTA ARENAS”. Tesis para optar al título de: Ingeniero Constructor Profesor Guía: Sr. Adolfo Montiel Mancilla Ingeniero Constructor. LUIS ALEJANDRO SOTO BARRIA VALDIVIA – CHILE 2009 DEDICATORIA. Sin lugar a dudas estos son los momentos en los cuales a uno se les vienen a la memoria todas aquellas personas que de una u otra manera aportaron para conseguir este importante logro y meta personal. Voy a partir agradeciendo a los que fueron y seguirán siendo mis puntales no solo durante mi vida estudiantil sino que desde que tengo memoria, mis padres, Luis y Marilú, quienes con su inmenso cariño, incondicional apoyo y por supuesto atinados consejos, supieron formarme como persona y por supuesto apoyar todas mis ideas y decisiones; por esto queridos padres, hoy día es cuando se están viendo recompensados sus esfuerzos, sacrificio, dedicación y en definitiva su amor y no es mas que a ustedes que dedico el resultado de estos años de estudio, para empezar a retribuir todo lo que han significado en mi vida. Paulina, tu llegaste a mi vida cuando era un “desordenado” estudiante de tercer año de ingeniería y fuiste, eres y seguirás siendo la mujer de mi vida, contigo he vivido momentos inolvidables como el hecho de ser padres (Joaquito, mi niño hermoso), lo cual agradezco a Dios y por supuesto a ti por ese inolvidable acontecimiento. Ojala que en esta nueva etapa de nuestras vidas se nos cumplan todas las metas y proyectos que tenemos en común como familia, los cuales solo tú y yo sabemos; y que por fin podamos estar los tres juntos para siempre como ambos queremos. Solo te pido una cosa, que nunca cambies y que sigas siendo la misma persona hermosa y de buenos sentimientos que eres. Te amo y amare por siempre. Mis queridas hermanas Vero, Claudia, Marcela y Patty, es a ustedes a quienes agradezco todo su amor, preocupación y buenos consejos que me han dado, y fue en mi etapa estudiantil cuando estaba lejos de mis padres y de ustedes cuando aprendí a valorarlas y quererlas aun mas, aunque muchas veces no sea tan demostrativo. Como no olvidar esas esperadas y exquisitas encomiendas que llegaban de su parte, las cuales eran muestra de su cariño y preocupación. Las quiero y son personas importantísimas en mi vida, es por esto queridas hermanas que deben sentirse partícipe de este logro ya que también es de ustedes. Como dejar de lado a la familia que me acogió desde el primer día de mi vida universitaria, a ustedes Tío José, Pame, Mury y Jaime y especialmente a mi Tía Mónica, la cual mas que una tía fue una verdadera madre, gracias por hacerme sentir como si estuviera en mi casa y poder entrar en su acogedor hogar. Y es por esto que para ustedes también va dedicado este logro. Por ultimo quisiera mencionar a quienes fueron mis grandes amigos durante mi vida universitaria a ti Ronald, Pancho, Chicho, Josepe, Salsoco y Eder, quienes a pesar de la distancia y de los diferentes rumbos que hemos tomado debido a nuestra hermosa profesión, se les recuerda y recordara siempre, por esos inolvidables momentos vividos de alegría y muchas veces, por que no decirlo, de angustia, gracias muchachos. A ti Dios que siempre me cuidaste, protegiste y por la fuerza que me entregaste para seguir adelante en los momentos más difíciles, gracias señor. AGRADECIMIENTOS. Voy a partir agradeciendo a mi profesor guía don Adolfo Montiel, por toda su disponibilidad y apoyo que me brindo, no solo durante el desarrollo de esta memoria, sino también durante mi carrera universitaria. Otra persona muy importante fue sin dudas don José Rojas, quien con una inmensa disponibilidad me ayudo no solo con sus grandes conocimientos técnicos y vasta experiencia sobre el tema, sino también haciendo gestiones para poder ejecutar de mejor manera esta memoria. Es por esto don José infinitas gracias. A mis profesores, por todas las enseñanzas que me brindaron durante estos 5 años, muchas gracias. Al Laboratorio Terralab, quien me brindo el desinteresado apoyo logístico y técnico para poder ensayar la arenisca, muchas gracias. A la Constructora Salfa Corp, por darme la oportunidad de formarme profesionalmente en los primeros años de mi carrera. Gracias de verdad. Y para terminar a todos los que apoyaron de alguna manera la realización de esta tesis. Gracias a todos. INDICE DE CONTENIDOS. CONTENIDO PAGINA INDICES RESUMEN SUMMARY INTRODUCCION OBJETIVOS METODOLOGIA ESTRUCTURACION GLOSARIO CAPITULO I Presentación del Proyecto Habitacional Loteo Siron, Generalidades y Maquinarias utilizadas en el Movimiento de Tierras de un Proyecto. 1 1.1.- Alcances Generales del Proyecto 1 1.2.- Definición de Movimiento de Tierras 1 1.3.- Alineaciones, Niveles y Perfiles 2 1.3.1.- Aspectos Generales 2 1.3.2.- Perfiles Longitudinales 2 1.3.3.- Perfiles Transversales 2 1.4.- Trazado 3 1.4.1.- Estacas de Trazo 3 1.4.2.- Estacas de Talud o Ceros 3 1.4.3.- Estacas de Referencia 4 1.4.4.- Estacas de Trazo Definitivo 4 1.5.- Excavaciones 5 1.5.1.- Aspectos Generales 5 1.5.2.- Excavación en terreno blando 5 1.5.3.- Excavación en terreno semiduro 6 1.5.4.- Excavación en terreno duro 6 1.5.5.- Excavación en terreno muy duro 6 1.5.6.- Excavación en roca 6 1.6.- Terraplenes 6 1.6.1.- Definición 6 1.6.2.- Objetivo de los Terraplenes 7 1.6.3.- Componentes de un Terraplén 7 1.6.4.- Ejecución de Terraplenes 9 1.6.4.1.- Preparación de la Superficie 9 1.6.4.2.- Extensión y humectación de las capas 10 1.6.4.3.- Compactación de cada capa 10 1.7.- Maquinarias Utilizadas en el Movimiento de Tierras. 12 1.7.1- Clasificación de las Maquinarias 12 1.7.1.1.- Según Reina Mulero (2005) 12 1.7.1.2.- Luego según Cherne (2000) 13 1.8.- Clasificación Propuesta 14 1.8.1.- Equipos de Remoción 14 1.8.2.- Equipos de Conformación 18 1.8.3.- Equipos de Transporte 19 1.8.4.- Equipos Mixtos de Remoción y Conformación 22 1.8.5.- Equipos Mixtos de Conformación y Transporte 22 1.8.6.- Equipos de Compactación 23 1.8.7.- Equipos de Apoyo 27 CAPITULO II: Ejecución del Movimiento de Tierras en Loteo Sirón y Problemática Existente. 30 2.1.- Generalidades 30 2.2.- Antecedentes Geológicos y Geomorfológicos de la Zona 32 2.3.- Plan de Calidad del Movimiento de Tierras del Loteo Siron 33 2.3.1.- Excavación y Transporte a Botadero 33 2.3.2.- Excavación y Transporte para Relleno 34 2.3.3.- Relleno 34 2.3.3.1.- Exigencias relacionadas con el Relleno 35 2.4.- Logística y Planificación de la Faena 36 2.5.- Problemas Acontecidos durante la Ejecución de la Faena 38 2.5.1.- M3 de Corte Proyectado v/s M3 de Corte Real 38 2.5.2 Problemas debidos a la Arenisca Grisácea 39 2.6.- Solución y Análisis de la Problemática 41 2.6.1.- Aumento de Esponjamiento 42 2.6.2.- Aumento en el Tiempo de Faena 44 2.6.3.- Aumento en el Costo y el Numero de Horas Maquinas 44 2.6.4.- Otros Problemas que afectaron la Ejecución de la Faena 45 2.6.4.1.- Cambio de Tarifas en Maquinas y Camiones debido a alzas en los Combustible 45 2.6.4.2.- Problemas de Accesos durante Época de Invierno 47 2.7.- Termino de Material Compensado en Cerro y Ataque de otro Frente 48 2.8.- Pozos de Empréstito utilizados por obra Loteo Sirón 50 2.8.1.- Pozo Varillas y Pozo Gómez, lugares de Empréstito de Sirón 50 2.8.2.- Plan de Manejo Ambiental de Pozo Gómez 52 2.8.2.1.- Identificación de Impactos al Recurso Suelo y Entorno 52 2.8.2.2.- Medidas de Mitigación y Recuperación 53 2.9.- Botaderos utilizados por obra Loteo Sirón 54 2.9.1.- Criterios de Localización de un Botadero 54 2.9.2.- Botadero Casanueva y Botadero Mercado 55 CAPITULO III: Ensayos de los Diferentes Tipos de Suelos utilizados y encontrados en Loteo Sirón y su análisis correspondiente. 57 3.1.- 57 Calicatas realizadas en Cerro Sirón 3.1.1 Calicata Nº1 (Profundidad 1.80 m) 58 3.1.2 Calicata Nº2 (Profundidad 2.00 m) 58 3.2.- 59 Integral (Pozo Gómez) 3.2.1.- Análisis de Granulometría (Integral, Pozo Gómez) 59 3.2.2.- Limites de Consistencia (Integral, Pozo Gómez) 60 3.2.3.- Ensayo Proctor Modificado (Integral Pozo Gómez) 62 3.2.4.- Ensayo CBR (Integral, Pozo Gómez) 65 3.3.- 69 Arena Limosa (sector Cerro Siron) 3.3.1.- Análisis de Granulometría (Arena Limosa, sector Cerro Siron) 69 3.3.2.- Limites de Consistencia (Arena Limosa, sector Cerro Siron) 69 3.3.3.- Ensayo Proctor Modificado (Arena Limosa, sector Cerro Siron). 70 3.3.4.- Ensayo CBR (Arena Limosa, sector Cerro Siron) 73 3.4.- 76 Arena Limosa (sector Fuera de Loteo) 3.4.1.- Análisis de Granulometría (Arena Limosa, sector Fuera de Loteo) 76 3.4.2.- Limites de Consistencia (Arena Limosa, sector Fuera de Loteo) 77 3.4.3.- Ensayo Proctor Modificado (Arena Limosa, sector Fuera de Loteo) 78 3.4.4.- Ensayo CBR (Arena Limosa, sector Fuera de Loteo) 81 3.5.- 85 Arenisca Grisácea 3.5.1.- Análisis de Granulometría (Arenisca Grisácea) 85 3.5.2.- Limites de Consistencia (Arenisca Grisácea) 86 3.5.3.- Ensayo Proctor Modificado (Arenisca Grisácea) 87 3.5.4.- Ensayo CBR (Arenisca Grisácea) 90 3.6.- 93 Resultados obtenidos por otros autores 3.6.1.- Granulometría 94 3.6.2.- Limites de Consistencia 94 3.6.3.- Carta de Plasticidad de Casagrande 96 3.6.4.- Clasificación del material estudiado 96 3.7.- 97 Breve Análisis de los Suelos estudiados CAPITULO IV: Análisis de Tablas, Rendimientos y Conclusiones respecto al Movimiento de Tierras de Loteo Siron. 101 4.1.- 101 Tablas Utilizadas por Of. Técnica para el control de costos 4.1.1.- Tabla Report Maquinas y Camiones 101 4.1.1.1.- Tabla Report Maquinas 102 4.1.1.2.- Tabla Report Camiones 104 4.1.2.- Tabla Costo m3 106 4.1.2.1.- Tabla Costo m3 Corte 107 4.1.2.2.- Tabla Costo m3 Relleno 109 4.1.3.- Tabla Control Administración Cantera 111 4.2.- 114 Rendimientos de la Principales Maquinarias utilizadas en Loteo Siron 4.2.1.- Rendimiento Excavadora CAT Mod.320C 115 4.2.2.- Rendimiento Retroexcavadora CAT Mod.416C 116 4.2.3.- Rendimiento Rodillo Hamm Mod.2420D 117 4.2.4.- Rendimiento Camión Tolva 12 m3 M. Benz 118 CONCLUSIONES 119 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 123 ANEXOS 125 INDICE DE FIGURAS. FIGURAS PAGINA Nº 1 : Estaca de Trazo 3 Nº 2 : Estaca de Referencia 4 Nº 3 : Estacas de Trazo Definitivo 5 Nº 4 : Componentes de un Terraplén 8 Nº 5 : Excavadora extrayendo capa vegetal 9 Nº 6 : Tractor D-4 efectuando extendido 10 Nº 7 : Rodillo vibratorio CAT realizando compactación 11 Nº 8 : Inclinación de la hoja según el terreno 15 Nº 9 : Manera de empezar un corte 15 Nº 10 : Manera de extender montones 15 Nº 11 : Excavadoras en plena faena 16 Nº 12 : Ripper efectuando corte de arenisca 17 Nº 13 : Retroexcavadora 310C 18 Nº 14 : Cuchilla vertical 19 Nº 15 : Máximo alcance lateral 19 Nº 16 : Cargador Frontal 20 Nº 17 : Camión tolva MB de 12 m3 de capacidad 21 Nº 18 : Camión Batea de 20 m3 21 Nº 19 y 20 : Mototrailla en plena faena 23 Nº 21 : Compactador de tres rodillos no vibratorio 24 Nº 22 : Rodillo compactador HAMM 25 Nº 23 : Rodillo jalado por un tractor 25 Nº 24 : Rodillo P. de Cabra Autopropulsado 25 Nº 25 : Rodillo de ruedas neumáticas CAT 26 Nº 26 : Camión Aljibe con bomba incluida 27 Nº 27 : Minicargador CAT 28 Nº 28 : Loteo Siron en su estado natural 30 Nº 29 : Primeros trabajos en Cerro Siron 30 Nº 30 : Calicata realizada en Cerro Siron 31 Nº 31 : Estratigrafía del sector 31 Nº 32 : Plano Geológico del sector 32 Nº 33 : Camión que realiza viajes internos en Cerro Siron 37 Nº 34 : Estaca de Trazo que muestra altura a rellenar 39 Nº 35 : Aparición de la arenisca en el cerro 40 Nº 36 y 37 : Arenisca Grisácea en su estado natural 40 Nº 38 : Excavadora adaptada con Ripper 42 Nº 39 : Estado de los caminos después de un día de lluvia 47 Nº 40 : Material acolchonado 48 Nº 41 : Vista desde Cerro Siron 49 Nº 42 : Excavadora escarpando material 49 Nº 43 : Apreciación de la veta del material 49 Nº 44 : Vista del material del Pozo Gómez 51 Nº 45 : Tolva, aculatador y tractor en faena 56 Nº 46 : Vista lejana hacia el Botadero Mercado 56 Nº 47 : Ubicación Calicata 58 Nº 48 : Estratigrafía del Sector 58 INDICE DE GRAFICOS. GRAFICOS PAGINA Nº 1 : Grafico Limite Liquido (Integral, Pozo Gómez) 60 Nº 2 : Grafico Curva Proctor, %W v/s DCS (Integral, Pozo Gómez) 64 Nº 3 : Grafico Tensión v/s Penetración (Integral, Pozo Gómez) 67 Nº 4 : Grafico %CBR y DSC (Integral, Pozo Gómez) 68 Nº 5 : Grafico Curva Proctor, %W v/s DCS (Arena Limosa, sector Cerro Siron) 72 Nº 6 : Grafico Tensión v/s Penetración (Arena Limosa, sector Cerro Siron) 75 Nº 7 : Grafico %CBR y DSC (Arena Limosa, sector Cerro Siron) 76 Nº 8 : Grafico Curva Proctor, %W v/s DCS (Arena Limosa, sector Fuera de Loteo) 80 Nº 9 : Grafico Tensión v/s Penetración (Arena Limosa, sector Fuera de Loteo) 83 Nº 10 :Grafico %CBR y DSC (Arena Limosa, sector Fuera de Loteo) 84 Nº 11 :Grafico Limite Liquido (Arenisca Grisácea) 86 Nº 12 :Grafico Curva Proctor, %W v/s DCS (Arenisca Grisácea) 89 Nº13 :Grafico Tensión v/s Penetración (Arenisca Grisácea) 92 Nº14 :Grafico %CBR y DSC (Arenisca Grisácea) 93 Nº15 :Grafico Limite Liquido (Arenisca Grisácea, sector Compl. Pen. Pta. Arenas) 95 Nº16 :Carta de Plasticidad (Arenisca Grisácea, sector Compl. Pen. Pta. Arenas) 96 Nº17 :Grafico %CBR Real v/s %CBR Permitido según Manual de Carreteras 98 Nº18 :Grafico Clasificación de los Suelos según su Índice de Plasticidad (IP) 99 INDICE DE TABLAS. TABLAS PAGINA Nº 1 : Suelos mas aptos de ser compactados según tipo de rodillo 12 Nº 2 : Cantidades de obra proyectadas 38 Nº 3 : Densidades del material en banco y suelto, para casos de Mov. de Tierras 43 Nº 4 : Reajuste de tarifas para camiones con contrato por día 46 Nº 5 : Reajuste de tarifas para equipos mayores 46 Nº 6 : Antecedentes generales del Plan de Manejo Ambiental 52 Nº 7 : Detalle calicata N°1 58 Nº 8 : Detalle calicata N°2 58 Nº 9: Tabla de Granulometría de Integral (Integral, Pozo Gómez) 59 Nº 10: Clasificación del Suelo (Integral, Pozo Gómez). 59 Nº 11: Tabla Resumen de Limites de consistencia (Integral, Pozo Gómez). 60 Nº 12: Tabla Resumen de Humedades y densidades (Integral Pozo Gómez) 62 Nº 13 y 14: Tabla Resumen de Humedades y masas (Integral Pozo Gómez) 63 Nº 15: Tabla Resumen de Humedades y densidades (Integral Pozo Gómez) 65 Nº 16: Tabla Resumen de densidades (Integral Pozo Gómez) 65 Nº 17: Tabla Resumen de Humedades antes de golpear (Integral Pozo Gómez) 66 Nº 18: Tabla Resumen de Humedades después de golpear (Integral Pozo Gómez) 66 Nº 19: Tabla Resumen de Penetración y Tensión (Integral Pozo Gómez) 67 Nº 20: Tabla Resumen de %CBR y DSC (Integral Pozo Gómez) 68 Nº 21: Tabla de Granulometría (Arena Limosa, sector Cerro Sirón) 69 Nº 22: Clasificación del Suelo (Arena Limosa, sector Cerro Siron) 69 Nº 23: Tabla Resumen de Humedades y densidades (Arena Limosa, sector Cerro Siron) 70 Nº 24 y 25: Tabla Resumen de Humedades y masas (Arena Limosa, sector Cerro Siron) 71 Nº 26: Tabla Resumen de Humedades y densidades (Arena Limosa, sector Cerro Siron) 73 Nº 27: Tabla Resumen de densidades (Arena Limosa, sector Cerro Siron) 73 Nº 28: Tabla Resumen Humedades antes de golpear (Arena Limosa, sector Cerro Siron) 74 Nº 29: Tabla Resumen Humedades después golpear (Arena Limosa, sector Cerro Siron) 74 Nº 30: Tabla Resumen de Penetración y Tensión (Arena Limosa, sector Cerro Siron) 75 Nº 31: Tabla Resumen de %CBR y DSC (Arena Limosa, sector Cerro Siron) 75 Nº 32: Tabla de Granulometría (Arena Limosa, sector Fuera Loteo) 76 Nº 33: Clasificación del Suelo (Arena Limosa, sector Fuera Loteo) 77 Nº 34: Tabla Resumen de Humedades y densidades (Arena Limosa, sector Fuera Loteo) 78 Nº 35 y 36: Tabla Resumen de Humedades y masas (Arena Limosa, sector Fuera Loteo) 79 Nº 37: Tabla Resumen de Humedades y densidades (Arena Limosa, sector Fuera Loteo) 81 Nº 38: Tabla Resumen de densidades (Arena Limosa, sector Fuera Loteo) 81 Nº 39: Tabla Resumen Humedades antes golpear (Arena Limosa, sector Fuera Loteo) 82 Nº 40: Tabla Resumen Humedades después golpear (Arena Limosa, sector Fuera Loteo) 82 Nº 41: Tabla Resumen de Penetración y Tensión (Arena Limosa, sector Fuera Loteo) 83 Nº 42: Tabla Resumen de %CBR y DSC (Arena Limosa, sector Fuera Loteo) 83 Nº 43: Tabla de Granulometría (Arenisca Grisácea) 85 Nº 44: Clasificación del Suelo (Arenisca Grisácea) 85 Nº 45: Tabla Resumen de Limites de consistencia (Arenisca Grisácea) 86 Nº 46: Tabla Resumen de Humedades y densidades (Arenisca Grisácea) 87 Nº 47: Tabla Resumen de Humedades y masas (Arenisca Grisácea) 88 Nº 48: Tabla Resumen de Humedades y densidades (Arenisca Grisácea) 90 Nº 49: Tabla Resumen de Humedades (Arenisca Grisácea) 90 Nº 50: Tabla Resumen de Humedades antes de golpear (Arenisca Grisácea) 91 Nº 51: Tabla Resumen de Humedades después de golpear (Arenisca Grisácea) 91 Nº 52: Tabla Resumen de Penetración y Tensión (Arenisca Grisácea) 92 Nº 53: Tabla Resumen de %CBR y DSC (Arenisca Grisácea) 92 Nº 54: Tabla de Granulometría (Arenisca Grisácea, sector Compl. Pen. Pta. Arenas) 94 Nº 55: Tabla de Limite Plástico (Arenisca Grisácea, sector Compl. Pen. Pta. Arenas) 94 Nº 56: Tabla de Limite Plástico (Arenisca Grisácea, sector Compl. Pen. Pta. Arenas) 95 Nº 57: Tabla Control Report Maquinas 102 Nº 58: Tabla Control Report Camiones 104 Nº 59: Tabla Control Costo m3 Corte 107 Nº 60: Tabla Control Costo m3 Relleno 109 Nº 61: Tabla Control Costo Administración Cantera 112 Nº 62: Tabla Rendimiento Excavadora CAT Mod.320C 115 Nº 63: Tabla Rendimiento Retroexcavadora CAT Mod.416C 116 Nº 64: Tabla Rendimiento Rodillo Vibratorio HAMM Mod.2420D 117 Nº 65: Tabla Rendimiento Camión Tolva M. Benz Doble Puente 12 m3 118 Nº 66 : Detalle de lotes y familias de Loteo Siron 140 RESUMEN Sin lugar a dudas existen variadas aristas dentro la ejecución del movimiento de tierras de un determinado proyecto. Lo anterior se explica, por ejemplo, con la variedad de suelos que nos podemos encontrar una vez empezadas las faenas y la calidad de estos. La presente memoria primeramente trata de identificar con un marco teórico claro, descriptivo y grafico los métodos clásicos de la ejecución de un movimiento de tierras cualquiera. Por otro lado y ya dentro del desarrollo del tema se explica y detalla la ejecución del movimiento de tierras del proyecto habitacional Loteo Siron, proyecto de gran envergadura por las cantidades de obra involucradas, indicando las problemáticas ocurridas durante la ejecución de esta faena, las cuales en su mayoría no estaban contempladas al estudiar la propuesta y obviamente una vez ocurrido los problemas hay que solucionarlos, es por esto que a su vez tanbien se expresan las soluciones adoptadas. Sin embargo existe un especial enfoque en la problemática de la aparición de la arenisca gris, suelo muy conocido en la Región de Magallanes por su extraña naturaleza, el cual es estudiado y analizado con variados ensayos. Finalmente se verán en detalle las planillas Excel utilizadas por Oficina Técnica para controlar los costos de la faena, por otro lado se analizaran los rendimientos de maquinarias involucradas y por ultimo las conclusiones finales del tema. SUMMARY Without any doubt there are many edges in the execution of the movement of land from a particular project. This is explained, for example, with the variety of soils that we can find once started the operation and the quality of the same. The present report firstly try to identify with a clear theoretical framework, descriptive, and graphic the traditional methods of execution of a movement of any land. On the other side, and once inside of the development of the subject, is explained and detailed the performance of moving of lands for the housing project Loteo Siron, which is a major project due to the quantity of work involved, indicating the problems that occurred during the execution of this task, which in most of the cases were not considered at the moment to develop the proposal, and obviously when occurred the first step is to solve the problem, therefore the solutions taken are also described. Nevertheless there is a special focus on the problem when appears the grey sandstone, land which is well known in the Region of Magallanes for its strange nature, which is studied and analyzed with various tests. Finally and through the Excel sheets it will be shown the details used by the Technical Office, to control the costs of the project, on the other side the performance will be analyzed in respect to the machinery involved and finally the conclusions of the theme. INTRODUCCION Una partida importante en cualquier proyecto de ingeniería, sin dudas corresponde al movimiento de tierras, en la cual un terreno en estado natural debe variar su naturaleza topográfica para que se emplace una futura construcción, sin embargo la relevancia que se le radique a dicha partida va a variar dependiendo de la cantidad de m3 a cortar o bien a rellenar según sea el caso. Es por esto que la presente memoria pretende ser una ayuda, no solo practica ya que contiene en detalle el desarrollo del movimiento de tierras de un proyecto habitacional de gran envergadura, sino que también técnica, en donde se verán analizados los diferentes tipos de suelos encontrados in situ y también los traídos de empréstito, los costos de mercado de las diferentes maquinarias utilizadas para realizar las variadas faenas, los usos de estas maquinarias y lo que es mas importante la productividad de dichas. Sin embargo lo que realmente se pretende aportar, corresponde a identificar, analizar y por supuesto tratar de solucionar las diferentes problemáticas que afloran al ejecutar un movimiento de tierras; y claramente tenerlos muy presentes al momento en el cual nos toque estudiar una propuesta que contenga dicha partida, ya que dependiendo de la envergadura de esta, pequeños detalles que se escapen significa millones de pesos de perdida. Para el desarrollo de la presente memoria se ha recurrido a bibliografía con respecto al tema, y una parte del texto se ha realizado en base a experiencias de terreno y análisis de las operaciones, y también gracias al asesoramiento de profesionales del área. OBJETIVOS Objetivos Generales: • Analizar detalladamente el procedimiento que se realiza comúnmente en la ejecución de un movimiento de tierras y las maquinarias utilizadas en este. • Mostrar y analizar de manera descriptiva y gráfica el movimiento de tierras del Proyecto Loteo Siron. • Analizar mediante ensayos normalizados los distintos tipos de suelos encontrados y utilizados en Loteo Siron. Objetivos Específicos: • Mostrar el procedimiento, documentos a presentar y criterio ocupado para obtener una vivienda de tipo social dinámica sin deuda. • Proponer un tipo de clasificación que involucra todas las maquinarias utilizadas en el movimiento de tierras de un proyecto. • Demostrar mediante ensayos que la arenisca grisácea, debido a su naturaleza, no sirve como relleno compensado por tener un %CBR inferior al 3%. • Indicar y numerar datos que se deben tener en cuenta al estudiar una propuesta de movimiento de tierras. • Mostrar la estructura de algunas planillas Excel utilizadas por la Oficina Técnica para controlar las cantidades y costos del movimiento de tierras de una obra. • Mostrar los rendimientos de las principales maquinarias utilizadas en una faena de movimiento de tierras. METODOLOGÍA La metodología está enfocada para lograr una adecuada comprensión de los conceptos, procesos y conclusiones involucradas en esta memoria de tesis. Para lo cual se utiliza una estructura lingüística directa, simple y descriptiva. Esto sumado al uso recurrente de imágenes facilita la asimilación por parte del lector de las ideas desarrolladas, ya que muchas veces al desconocerse la situación real estas se tornan demasiado abstractas. Con este fin lo primero que se expondrá será la presentación del Proyecto Habitacional Loteo Siron, luego aquellos términos, definiciones, métodos y maquinarias usadas en las distintas etapas de un proyecto de movimiento de tierras. Además de establecer el marco teórico necesario para la correcta contextualización del desarrollo de la metodología de trabajo. Seguidamente se entrará de lleno a describir el procedimiento relacionado con la ejecución del movimiento de tierras de Loteo Siron, en donde se describe las problemáticas acontecidas y se señalan sus respectivas soluciones. A continuación se presenta el estudio, ejecución y análisis de los distintos tipos de suelos encontrados y traídos de empréstitos. Esta parte constituye la esencia de todo el trabajo de tesis por lo que se le dará la importancia y extensión que amerita dentro del cuerpo de este documento. Finalmente, todo el desarrollo de la tesis desemboca en los análisis, estudios, y conclusiones respecto a la experiencia adquirida en este proyecto. ESTRUCTURACION La estructura del tema obedece a la secuencia lógica enunciada anteriormente en la metodología. De esta manera después de definir el alcance y contexto general de la presente memoria, principalmente con la introducción, objetivos y glosario de términos, se procederá a presentar el CAPÍTULO I.- “Presentación del Proyecto Habitacional Loteo Siron, Generalidades y Maquinarias utilizadas en el Movimiento de Tierras de un Proyecto”. El cual incluye la presentación del proyecto en todas sus dimensiones, luego la metodología a seguir para ejecutar un proyecto de movimiento de tierras, desde el replanteo, trazado y niveles hasta llegar a definir detalladamente las etapas de un corte y relleno, y finalmente muestra las actuales clasificaciones de maquinarias efectuadas por diversos autores y propone un tipo de clasificación nuevo, seguido por la descripción detallada de cada equipo. Seguidamente el CAPITULO II.- “Ejecución del Movimiento de Tierras en Loteo Sirón y Problemática Existente”, describe detalladamente toda la ejecución del movimiento de tierras del Loteo Siron, haciendo hincapié en los problemas acontecidos durante la ejecución de la faena y en las variadas soluciones que se incurrieron a dichos percances. A continuación en el CAPITULO III.- “Ensayos de los Diferentes Tipos de Suelos utilizados y encontrados en Loteo Sirón y su análisis correspondiente”, se detalla la realización de variados ensayos de suelos cuatro para ser mas especifico, los cuales son: Análisis Granulométrico, Limites Liquido y Plástico, Proctor y CBR; estos ensayos se les realizan a los suelos encontrados y traídos de empréstito, haciendo énfasis en el ensayo de la arenisca grisácea. Posteriormente estos ensayos se relacionan y describen. Por ultimo el CAPITULO IV.- “Análisis de Tablas, Rendimientos y Conclusiones respecto al Movimiento de Tierras de Loteo Siron”, analizaremos las tablas mas importantes utilizadas por Of. Técnica para controlar los costos de la faena de mov. de tierra, luego se detallaran los rendimientos de las principales y mas incidentes maquinarias involucradas en el mov. de tierras del proyecto Loteo Siron; para finalmente desembocar en las conclusiones finales de la presente memoria. GLOSARIO Acolchonar: falla en el proceso constructivo de una plataforma (relleno), en el cual ocurre una acumulación de finos en condiciones saturadas, esto se debe a un mal extendido de las capas o tongadas y por trabajar con suelos saturados. Aculatador: obrero no especializado, en la mayoría de los casos con categoría de jornal, cuya labor corresponde a la de acomodar y guiar a los camiones, para que depositen el material que llevan en la tolva en el lugar adecuado. Budget: corresponde al presupuesto detallado por partida. En otras palabras es el de costo unitario que maneja la obra para controlar sus gastos. Card-chequer: obrero no especializado, en la mayoría de los casos con categoría de jornal, cuya labor corresponde anotar la cantidad de viajes que realiza cada camión, para posteriormente entregarlo a Of. Técnica y estos últimos facturar a los transportistas. Edafológico: (del griego, edafos, "suelo", logía, "estudio", "tratado") es una rama de la ciencia del suelo que estudia la composición y naturaleza del suelo en su relación con las plantas y el entorno que le rodea. Estacado fino: o estacas de trazo definitivo, corresponde a la colocación de estacas, generalmente de 2x2”, las cuales entregan las alturas definitivas para el relleno de una plataforma o bien para llegar a sub-rasante. Geomorfología: es la rama de la geografía física y de la Geología que estudia de manera descriptiva y explicativa el relieve de la Tierra, el cual es el resultado de un balance dinámico, que evoluciona en el tiempo, entre procesos constructivos y destructivos, dinámica que se conoce de manera genérica como ciclo geomorfológico. Horómetro: es un dispositivo que registra el número de horas en que un motor o un equipo, generalmente eléctrico o mecánico ha funcionado desde la última vez que se ha inicializado el dispositivo. Maqsa: (maquinarias Salfa) es una de las ramas de la empresa Salfa Corp que otorga toda la logística a las obras que ejecute dicha empresa, como por ejemplo, equipos mayores, equipos menores, prefabricados de madera y hormigón, áridos, etc… Oficina Técnica: departamento dentro de la estructura de una obra, encargada del control de finanzas, tales como facturaciones y estados de pago a subcontratistas y por otro lado encargada de la parte técnica de una obra como: control de avances, programación de obra, control de productividad (PF), control y registro de planos, etc… Plataforma: corresponde a la formación que se va generando con material de relleno, las que a futuro corresponderán una manzana en un loteo, villa o población. Recebar: faena que se realiza una vez efectuado el estacado fino, y corresponde a la última capa de material de relleno (la cual generalmente es de poco espesor) de una plataforma para llegar a cota. Report: documento emitido por los transportistas y dueños de maquinarias, los cuales son el respaldo de la faena que se realizo en un determinado día, y en base a estos poder facturar. Tiempo Muerto: corresponde a los periodos de tiempo en que no hay producción, por ejemplo cuando en una faena de corte, una excavadora termina de cargar el último camión y aun no regresa el primer camión que se cargo. Volumen Geométrico: corresponde a la cubicación en m3, sin considerar el porcentaje de esponjamiento. Zampeado: obra de cimentación que se ejecuta con bolones y arenas gruesas con el fin de afirmar terrenos falsos. 1 CAPITULO I: “Presentación del Proyecto Habitacional Loteo Siron, Generalidades y Maquinarias utilizadas en el Movimiento de Tierras de un Proyecto”. 1.1 Alcances Generales del Proyecto. El Proyecto Habitacional Loteo Sirón, consta de la construcción de 374 viviendas sociales, dinámicas sin deuda, las cuales tienen una superficie de 46.74 m2 (ver planos en Anexo A-1, A-2) y se encuentran ubicadas en el sector sur poniente de la ciudad de Punta Arenas. Además se incluyen todas las obras de urbanización relacionadas con el loteo, como son: pavimentación, gas natural, electricidad e iluminación, agua potable y alcantarillado, juegos infantiles y áreas verdes. Incluyendo la construcción de una sede social, multicancha y construcción de un colector de aguas lluvias. Vale mencionar que el mandante es la I. Municipalidad de Punta Arenas con el financiamiento del F.N.D.R y las obras fueron ejecutadas por la Empresa Constructora Salfa Corp. La fecha de inicio de las obras fue el 29-12-2007 y tiene una fecha de término de 23-032009, el monto de la propuesta es de $5.043.000.000. 1.2 Definición de Movimiento de Tierras. 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”. (Cherne, 2000). 2 Las operaciones del movimiento de tierras en el caso más general son: excavación, carga, acarreo, descarga, extendido y humectación para su posterior compactación. El término movimiento de tierras incluye una gama de actividades múltiples desde la nivelación para la construcción de cualquier obra civil hasta las operaciones de corte y relleno en la construcción de una carretera, o en la explotación de una cantera; incluso también en la construcción de una presa de grandes dimensiones. 1.3 Alineaciones, Niveles y Perfiles. 1.3.1 Aspectos Generales. En todo proyecto de movimientos de tierras se consultan planos de perfiles longitudinales y transversales, relacionados con la línea de la calzada, si se trata de un proyecto de pavimentación o con la línea de cota si se trata de un movimiento de tierras masivo. Estos planos deben servir como guía para establecer las cotas que definirán la alineación y las alturas de excavación o de relleno. De esta forma encontramos los siguientes perfiles: 1.3.2 Perfiles Longitudinales. Se llama perfil longitudinal del terreno a la intersección de éste con una superficie de generatrices verticales que contiene el eje del proyecto. 1.3.3 Perfiles Transversales. Se define como perfil transversal de un camino o terreno en general a la intersección de este con un plano vertical que es normal, en el punto de interés, a la superficie vertical que contiene el eje del proyecto. El perfil transversal tiene por objeto presentar en un corte por un plano transversal, la posición que tendrá la obra proyectada respecto del proyecto, y a partir de esta información, determinar las distintas cantidades de obra, ya sea en forma gráfica o analítica. 3 1.4 Trazado. 1.4.1 Estacas de Trazo. Las primeras estacas que se ponen en la obra son las de la línea central, en las que se marcan la profundidad del corte o la altura del terraplén y las estacas de talud o ceros que marcan los límites exteriores del área que debe desmontarse, limpiarse y conformarse y, generalmente, dan datos sobre los cortes y terraplenes. Figura Nº 1. Estaca de Trazo. (Fuente: Elaboración Propia). Cuando es necesario excavar cortes muy gruesos o construir terraplenes muy elevados, la mayor parte del trabajo se puede ejecutar guiándose solamente con las estacas de talud, tanto con las originales como otras que se coloquen en los taludes arriba o abajo al avanzar el trabajo. 1.4.2 Estacas de Talud o Ceros. Las estacas de talud se colocan donde los taludes exteriores de los cortes o de los terraplenes cortan la sección transversal del terreno original, generalmente a intervalos de veinte metros y también en otros puntos donde cambia la inclinación del terreno o existen detalles especiales en el mismo que lo afecten. Se colocan en los puntos en los que no hay corte ni terraplén. 4 1.4.3 Estacas de Referencia. Las estacas que quedan en los lugares donde hay corte se arrancan al hacer la excavación, y las que quedan en los terraplenes quedan cubiertas de tierra. En los cortes de poco espesor, se pueden dejar provisionalmente en pilares de tierra; y en los terraplenes de poco espesor, se pueden utilizar estacas largas que sobresalgan. Las estacas de talud pueden socavarse o enterrarse. Además, todas las estacas pueden moverse por accidente, especialmente si el terreno es pedregoso o está congelado. Figura Nº 2. Estaca de Referencia. (Fuente: Elaboración Propia). 1.4.4 Estacas de Trazo Definitivo. Las operaciones finales de acabado o estacado fino a menudo se guían por medio de estacas de rasante con sección de 2 por 2 pulg, hincadas hasta que su cabeza quede a la rasante, en este proceso generalmente se usan cuatro estacas, las cuales ocupan la superficie mas representativa en donde va ir ubicada la vivienda. Los operadores de maquinarias expertos de afinar plataformas pueden trabajar sobre las estacas sin moverlas. Sin embargo, es necesario que el operario que trabaja a pie quite los montones de tierra que se forman por los derrames que los ocultan, y destaparlos si quedan enterrados, a todo este proceso se le denomina recebe, para el caso de preparación de cancha y posterior construcción de viviendas. 5 Figura Nº 3. Estacas de Trazo Definitivo. (Fuente: Elaboración Propia). 1.5 Excavaciones. 1.5.1 Aspectos Generales. Según el Manual de Carreteras (2003) se considerará “material inadecuado, aquel que tenga un poder de soporte inferior a 3% CBR, medido según el Método estipulado en 8.102.11 del M.C.-V.8 (LNV 92) a la máxima densidad que se pueda lograr en terreno. No se considerará material inadecuado, aquel que teniendo un soporte inferior a 3% CBR, medido a densidad natural, pueda ser compactado en sitio y lograr un soporte igual o superior a 3% CBR según el Método estipulado en 8.102.11 M.C.-V.8 (LNV 92) con la nueva densidad alcanzada. También se considera material inadecuado, aquel que contenga más de 3% en peso de materia orgánica seca al horno a 60º C”. Los tipos de excavación se pueden clasificar en: 1.5.2 Excavación en terreno blando. Puede ser ejecutada valiéndose exclusivamente de la pala. El material del suelo puede ser de tipo arenoso, arcilloso o limoso, o una mezcla de estos materiales; también puede contener materiales de origen orgánico. 6 1.5.3 Excavación en terreno semiduro. Puede ser ejecutada valiéndose exclusivamente de picota. El material puede ser en tal caso una mezcla de grava, arena y arcilla, moderadamente consolidada, o bien una arcilla fuertemente consolidada. 1.5.4 Excavación en terreno duro. Puede ser ejecutada valiéndose exclusivamente de la chuzo. El material puede ser una mezcla de grava, arena y arcilla, fuertemente consolidada. 1.5.5 Excavación en terreno muy duro. Puede ser ejecutada valiéndose necesariamente del uso de maquinaria especializada. El tipo de material puede ser una roca semi-descompuesta. 1.5.6 Excavación en roca. La que precisa para su ejecución del uso de explosivos. El material puede estar constituido por un manto de roca, o por piedras de gran tamaño, que no pueden ser removidas mediante el uso de maquinaria. 1.6 Terraplenes. 1.6.1 Definición. Un terraplén es la acumulación de tierra o suelo de una cierta calidad que se compacta para darle una resistencia que le permita soportar determinados esfuerzos. La resistencia de dicha acumulación de tierra varía de acuerdo al tipo de suelo que se use y de acuerdo al uso que se pretenda dar a tal obra. Se entiende por terraplén a la extensión y compactación de tierras procedentes de excavaciones o préstamos, que se realiza normalmente utilizando medios mecánicos. 7 1.6.2 Objetivo de los Terraplenes. Al construir un terraplén el objetivo esencial, sino único, es llegar a la mínima compresibilidad y a la máxima resistencia al corte. El terreno de apoyo es un eslabón más, y por ello el terraplén no soportara mayores cargas que las que soporte su cimiento. Si este no tiene la suficiente capacidad soportante se podrán producir asientos, que, transmitidos a la calzada, dan lugar a ondulaciones y cuarteos que pueden causar la ruina de la obra. 1.6.3 Componentes de un Terraplén. a) Fundaciones: consiste en la parte del terraplén que está por debajo de la superficie original del terreno, la que ha sido variada por el retiro de material inadecuado. En las fundaciones se utilizarán suelos adecuados ó seleccionados siempre que las condiciones de drenaje o estanqueidad lo permitan, que las características del terreno de apoyo sean adecuadas para su puesta en obra y siempre que el índice CBR, correspondiente a las condiciones de compactación de puesta en obra, sea igual o superior al correspondiente en las especificaciones técnicas. b) Núcleo: Parte del terraplén comprendida entre las fundaciones y el coronamiento. El núcleo junto con las fundaciones constituyen el cuerpo del terraplén. El núcleo se construye una vez que el terreno base esté adecuadamente preparado y consolidado. El material del terraplén se coloca en capas de espesor uniforme, el cual será lo suficientemente reducido para que, con los equipos disponibles, se obtenga el grado de compactación exigido. Los materiales de cada capa deben ser de características uniformes. Antes de extender una nueva capa se debe comprobar que la subyacente cumple las condiciones de compactación exigidas, además se debe cumplir una determinada adherencia y homogeneidad de las capas. c) Talud: es la parte exterior del relleno tipo terraplén que, ocasionalmente, constituirá o formará parte de los taludes del mismo. No se considerarán parte del talud los revestimientos 8 sin misión estructural el relleno entre los que se consideran, plantaciones, cubierta de tierra vegetal, encachados, protecciones antierosión, etc. La forma del talud depende directamente del tipo de material con el que se esta trabajando. d) Coronamiento: es la parte superior del terraplén. Por lo general, cuando se trata de un coronamiento de 30 cm de espesor, se construye mediante dos capas de 15 centímetro cada una. Los terraplenes siempre se construyen hasta una cota superior a la indicada en los planos, de manera que se compensen los asentamientos producidos por efecto de la consolidación y obtener la rasante final a la cota proyectada. En la siguiente figura se pueden apreciar claramente las partes de un terraplén. Figura Nº 4. Componentes de un Terraplén. (Fuente: Cherne, 2000). 1. Fundación 2. Núcleo 3. Coronamiento 4. Talud 5. Explanada. 9 1.6.4 Ejecución de Terraplenes. Por lo general la construcción de un terraplén se torna un proceso repetitivo, ya que en la mayoría de las situaciones se maneja el mismo procedimiento con algunas excepciones. A rasgos generales el proceso comprende las siguientes etapas: - Preparación de la superficie de asiento. - Extensión, desecación o humectación de las capas. - Compactación de cada capa. - Refinado de los taludes y coronamiento. 1.6.4.1 Preparación de la Superficie. Consiste en extraer y retirar de las zonas designadas la tierra vegetal, árboles, tocones, plantas, maleza, broza, maderas caídas, escombros, basura o cualquier otro material indeseable según el Proyecto. La maquinaria utilizada para esto se realiza mediante excavadoras. La ejecución de esta operación incluye las operaciones siguientes: • Remoción de los materiales objeto de desbroce. • Retirado y extendido de los mismos en su emplazamiento definitivo. Figura Nº 5. Excavadora extrayendo capa vegetal. (Fuente: Elaboración Propia). 10 1.6.4.2 Extensión y humectación de las capas. La primera actividad que se realiza es la de acumular el material sobre el lugar que se emplazara el camino, esto generalmente mediante un cargador frontal si el material esta cercano, o mediante camiones tolva, si se encuentra a mucha distancia. El contenido de humedad del material durante el extendido no deberá variar en más de un 2% con respecto a la humedad óptima requerida, determinada según ASTM D-1557. Si el material estuviere demasiado húmedo como para lograr el grado de compactación especificado, el rodillo deberá ser suspendido hasta que el material alcance el contenido de humedad requerido. El espesor de la capa será establecido en las especificaciones del proyecto y ser aprobado por el Director de las Obras después de realizar un tramo de prueba. El extendido se realiza mediante tractores, motoniveladoras o bien retroexcavadoras. Figura Nº 6. Tractor D-4 efectuando extendido. (Fuente: Elaboración Propia). 1.6.4.3 Compactación de cada capa. Tanto la humectación como la compactación son dos procesos que siempre van unidos. La compactación tiene como fin: 11 a). Aumenta la capacidad para soportar cargas: Los vacíos producen debilidad del suelo e incapacidad para soportar cargas pesadas. Estando apretadas todas las partículas, el suelo puede soportar cargas mayores, debido a que las partículas mismas soportan mejor. b). Impide el hundimiento del suelo: Si la estructura se construye en el suelo sin afirmar o afirmado con desigualdad, el suelo se hunde dando lugar a que la estructura se deforme (asentamientos diferenciales). Donde el hundimiento es mas profundo en un lado o en una esquina, por lo que se producen grietas o un derrumbe total. c). Reduce el escurrimiento del agua: Un suelo compactado reduce la penetración de agua. El agua fluye y el drenaje puede entonces regularse. d). Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo: Si hay vacíos, el agua puede penetrar en el suelo y llenar estos vacíos. El resultado seria el esponjamiento del suelo durante la estación de lluvias y la contracción del mismo durante la estación seca. e). Impide los daños de las heladas: El agua se expande y aumenta el volumen al congelarse. Esta acción a menudo causa que el pavimento se hinche, y a la vez, se agrieten. La compactación reduce estas cavidades de agua en el suelo. Figura Nº 7. Rodillo vibratorio CAT realizando compactación. (Fuente: Elaboración Propia). 12 La compactación deberá avanzar gradualmente, desde los bordes hacia el centro de la faja o desde el borde libre hacia alguna faja vecina previamente compactada, traslapando cada pasada del rodillo con la anterior en, por lo menos, 50 cm. El rodillado debe continuar hasta que el material esté compactado a no menos del 95% DMCS (densidad máxima compactada seca), para suelos no cohesivos, y a no menos del 90% DMCS, para suelos cohesivos, según ASTM D-1557. Tabla Nº 1. Suelos más aptos de ser compactados según tipo de rodillo. Pedraplén Todo en uno Granular Limos VIBRATORIOS Arena Arcillosa Limo, Arcillas Arcilla PATA DE CABRA (Fuente: CHERNE, 2000). 1.7 Maquinarias Utilizadas en el Movimiento de Tierras. Las maquinarias para movimiento de tierra se caracterizan por ser, en general equipos autopropulsados utilizados en construcción de: caminos, carreteras, ferrocarriles, túneles, aeropuertos, obras hidráulicas y edificaciones. Están construidas para varias funciones como son: soltar y remover la tierra, elevar y cargar la tierra en vehículos que han de transportarla, distribuir la tierra en tongadas de espesores controlados, y compactar la tierra. Sin embargo algunas máquinas pueden efectuar más de una de estas operaciones. 1.7.1 Clasificación de las Maquinarias. 1.7.1.1 Según Reina Mulero (2005). Las maquinarias para un movimiento de tierras se pueden clasificar: • Por su posición de trabajo: 13 -Estáticas o Fijas -Dinámicas o Móviles • Por su función o modo de trabajo: -Excavación -Carga -Transporte -Extendido -Nivelación -Compactación. 1.7.1.2 Luego según Cherne (2000): La maquinaria de excavación y movimiento de tierras, atendiendo a su traslación, se puede clasificar 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. 14 • Maquinas que excavan, situadas fijas, sin desplazarse. Realizan excavaciones en desmontes o bancos. Cuando la excavación a realizar sale de su alcance, el conjunto de la máquina se traslada a una nueva posición de trabajo, pero no excava durante este desplazamiento. El desplazamiento necesario entre el órgano de trabajo (hoja, cuchara, cazo, cangilón, etc.) se efectúa mediante un dispositivo cinemático que modifica la posición relativa de este órgano de trabajo y el cuerpo principal de la máquina. En este grupo se encuentran: • Excavadoras hidráulicas con cazo o martillo de impacto. • Excavadoras de cables. Dragalinas. • Excavadoras de rueda frontal. • Excavadoras de cangilones. • Dragas de rosario. • Rozadoras o minadoras de túnel. 1.8 Clasificación Propuesta. Un tipo de clasificación propuesta en esta tesis y que abarca una mayor gama de maquinarias es la siguiente: 1.8.1 Equipos de Remoción. Se llaman equipos de remoción a aquellos capaces de nivelar, desmontar o bien extraer material necesario para ejecutar un terraplén. A.- El Bulldozer. Los bulldozer son tractores dotados de una cuchilla frontal rígidamente unida a él, que forma un ángulo de 90º con el eje del tractor. La cuchilla tiene movimiento vertical. Sus 15 principales funciones son el empuje y corte de material (suelo), además de: - Es el equipo mas utilizado en las labores de corte, remoción de capa vegetal, desmonte, limpieza de faja , arranque de tocones, escarpe, empuje de tierras, de rocas disgregadas, etc. Figura Nº 8. Inclinación de la hoja según el terreno. (Fuente: Reina Mulero, 2005). - Nivelación y recebo de pistas. - Perfilado. - Excavación en línea recta, extendido por capas y compactado superficial. - Construcción de terraplenes. - Formación de pilas. Figura Nº 9. Manera de empezar un corte. Figura Nº 10. Manera de extender montones. (Fuente: Reina Mulero, 2005). 16 - Remolcado de grandes cargas. La distancia óptima de trabajo es hasta 100 m y velocidad hasta 10 Km/h montado sobre orugas y hasta 25 Km/h montado sobre neumáticos. B.- Excavadora. Las excavadoras son utilizadas en la excavación de la tierra y el carguío de camiones tolva o bateas. Estos equipos son capaces de excavar en todo tipo de terrenos, excepto roca sólida, sin necesidad de encontrarse en estado suelto. Estas palas pueden estar montadas en tractores sobre orugas; en este caso la velocidad de viaje del equipo es muy baja, pero las pisadas anchas ejercen presiones bajas al suelo, lo cual permite que estos equipos operen en terrenos suaves. También pueden estar montados en tractores sobre ruedas; este tipo de equipo permite velocidades más altas, por lo que son utilizados en trabajos pequeños donde se requiera un desplazamiento considerable y donde las superficies del camino y del terreno sean firmes. Figura Nº 11. Excavadoras en plena faena. (Fuente: Elaboración Propia). En el caso particular de esta tesis, a las excavadoras se le agrego un accesorio adicional el cual es el Ripper o escarificador, que está formado por un bastidor situado en la parte superior de la excavadora (reemplazando al balde).Donde mediante cilindros hidráulicos, los 17 brazos pueden descender, clavándolos en el suelo, y de esta forma, al ser arrastrados, producir profundos surcos que permiten fragmentar y esponjar los materiales rocosos. Figura Nº 12. Ripper efectuando corte de arenisca. (Fuente: Elaboración Propia). C.- Retroexcavadora. Este se utiliza principalmente para excavar debajo de la superficie natural del terreno sobre el cual descansa la maquina, para las labores de excavación carguio de materiales en condiciones especificas. Muy utilizada para la excavación de zanjas de acueductos, zanjas de drenaje, ya que puede ir desplazándose longitudinalmente y sobre la zanja, al mismo tiempo que va moviéndose en reversa, va sacando material y va colocándolo sobre los camiones o en los laterales por el gran alcance que tiene en el brazo que sostiene. Este equipo es muy usado en la construcción de los canales de entrada o salida de las alcantarillas. 18 Figura Nº 13. Retroexcavadora CAT 310C. (Fuente: Elaboración Propia). La retroexcavadora permite: - La extracción de material bajo el nivel del suelo, pudiendo efectuarse el trabajo también bajo el agua. - La excavación de zanjas estrechas. - La excavación de canales (saneamiento, riego, zanjas para alcantarillado y agua potable, etc. - La limpieza de zanjas. - El trabajo de demolición. - La carga sobre medios de transporte. - Perfilado de plataformas. 1.8.2 Equipos de Conformación. Se llaman equipos de conformación a aquellos capaces de perfilar, nivelar, recebar o bien distender el material para formar un terraplén. A.- Motoniveladora. Es uno de los equipos más versátiles conocidos. Su principal uso es en la distribución y nivelación de rellenos o terraplenes. También se usa en la escarificación de superficies y en la 19 conformación de cunetas. A veces se utiliza este equipo para la realización de excavaciones de poca profundidad en la calzada de calles y también en la remoción de capas de rodadura y material de base. La función principal de la motoniveladora es la nivelación del terreno, moviendo pequeñas cantidades de tierra a poca distancia. Los trabajos más habituales de una motoniveladora son los siguientes: - Extendido de una hilera de material descargado por los camiones y posterior nivelación. - Refino de explanadas - Reperfilado de taludes. - Excavación, reperfilado y conservación de las cunetas en la tierra. - Mantenimiento y conservación de caminos Es importante mencionar que las motoniveladoras no son máquinas para la producción, sino para realizar acabados, ya sea nivelación y/o refino. Figura Nº 14. Cuchilla vertical. Figura Nº 15. Máximo alcance lateral. (Fuente: Reina Mulero, 2005). 1.8.3 Equipos de Transporte. Los equipos de transporte son aquellos capaces transportar material a un lugar determinado. Dicho transporte puede ser en tramos cortos como es el caso de un cargador frontal o bien en distancias que superan varios kilómetros como es el caso de los camiones tolva, bateas o dumper. 20 A.- Cargador Frontal. Los cargadores frontales son máquinas sobre orugas o neumáticos, accionadas por mando hidráulico, estos equipos se utilizan para el carguio de materiales, escombros para ser depositados en los camiones para el bote de los mismos. Hay quienes le dan otro uso, por ejemplo, el regado de arena o gravilla sobre superficies, excavaciones o extracciones en materiales de consistencia blanda. El uso correcto de estos equipos es para el carguio de materiales relativamente sueltos sobre vehículos de transporte, como camiones o dumper. Son generalmente articulados para permitir maniobras en un espacio reducido. Figura Nº 16. Cargador Frontal. (Fuente: Elaboración Propia). B.- Camiones y Dumpers: Su uso es el transporte de los materiales a un destino especificado. Existen camiones de diferentes capacidades de volumen para cubrir con las diferentes necesidades. Así por ejemplo existen camiones de 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16 m3 y bateas de 20 y 22 m3. Los camiones de 6 a 8 metros debido a su menor peso son generalmente usados para la conformación de calzadas y relleno de cunetas como alcantarillado y agua potable. En cambio los camiones con capacidad superiores a 10 metros son usados ya sea para el transporte de material a botadero o el acarreo de material de cantera a obra. La capacidad de un camión y el número de unidades necesarias están condicionados a la producción de los cargadores. 21 Figura Nº 17. Camión tolva MB de 12 m3 de capacidad. (Fuente: Elaboración Propia). El transporte de material excavado a botadero o al lugar de empleo es muy usual en las obras. Esta operación comprende el transporte de tierras sobrantes de la excavación a botadero, o bien el transporte de las tierras, desde canteras, necesarias para efectuar un terraplén o un relleno. El transporte de tierras a botadero puede formar una unidad única con la excavación en desmonte y el transporte de tierras para pedraplén suele estar incluido en la unidad de terraplén compactado, especialmente cuando esta unidad se realiza con bulldozer o traíllas. Figura Nº 18. Camión Batea de 20 m3. (Fuente: Elaboración Propia). Tanto camiones como dúmper son medios de transporte para largas distancias, con una serie de peculiaridades. Mientras los primeros no pasan de un peso de 13 toneladas por eje (pueden circular por carreteras convencionales), los segundos no. Los segundos, además de su gran capacidad, tienen un diseño especial que los compatibilizan para soportar cargas 22 bruscas, terrenos accidentados, etc. Cabe mencionar que los dumpers debido a su gran peso, generalmente son ocupados en faenas de minería y en casos muy excepcionales se utilizan en proyectos de movimiento de tierras. 1.8.4 Equipos Mixtos de Remoción y Conformación. Se llaman equipos mixtos de remoción y conformación a aquellos que son capaces de realizar ambas labores por separado. A.- Bulldozer. (Descrito anteriormente) B.- Retroexcavadora. (Descrito anteriormente) 1.8.5 Equipos Mixtos de Conformación y Transporte. Se llaman equipos mixtos de conformación y transporte a aquellos que son capaces de realizar ambas labores por separado. A.- Mototrailla (Scrapper). Este equipo es para trabajos de grandes volúmenes de movimiento de tierra es de uso muy económico, ya que puede cargar, transportar y rellenar a altas velocidades. En algunos casos se utiliza un tractor para ayudar durante el proceso de carga, ya que esto hace que se acorte el tiempo que utiliza este equipo para cargarse. Este equipo se usa para el corte y acarreo de material cuya distancia es muy larga para ser hecha con tractor y muy corta para ser realizada con un tractor, cargador y camión. 23 Figura Nº 19 y 20. Mototrailla en plena faena. (Fuente: www.ing.udep.edu, 1997). Es una máquina remolcada que permite a la vez: - La excavación ( en menor escala) - La carga. - El transporte y - La descarga de materiales de consistencia media tales como arena, arcilla y rocas disgregadas. 1.8.6 Equipos de Compactación. Los equipos de compactación son aquellos que por medio de maquinarias de gran peso, ya sea vibratorias o no vibratorias, dependiendo del tipo de suelo o bien del grado de compactación especificado, son capaces de comprimir las partículas del suelo, obteniendo las ventajas que esto proporciona para la construcción de cualquier obra civil. (Bustillo, 1997). Cabe señalar que existen distintos tipos de rodillos para cada faena o tipo de material a compactar. A.- Rodillo Compactador de 2 o 3 rodillos (no vibrante). Esta clase de compactador son máquinas autopropulsadas de 2 ó 3 rodillos, que se emplean en la compactación de tierras con espesores de 20-30 cm. Su peso varía de 5 a 15 ton. 24 y la velocidad de trabajo entre 2 y 10 Km/h. Se usan por lo general en suelos granulares o poco plásticos, para concreto asfáltico en caliente y para tareas de acabado en capas de base. Figura Nº 21. Compactador de tres rodillos no vibratorio. (Fuente: www.ing.udep.edu, 1997). Son utilizados para compactar: - Superficies bituminosas. - Caminos de grava. - Algunas subrasantes. Los rodillos lisos se utilizaron intensamente durante muchos años, pero hoy en día solamente se usan para dar acabado a las capas de rodadura asfáltica después de conseguir la densidad adecuada con otros equipos. También pueden ser usarse para el sellado de capas. B.- Rodillo de Tambor Liso Vibratorio. El rodillo liso vibratorio es un rodillo liso provisto de un movimiento excéntrico en el interior del cilindro que le proporciona un movimiento vibratorio. Pueden usarse para la compactación de suelos granulares con tamaños de partículas que van desde grandes fracciones rocosas hasta arena fina. Pueden usarse en suelos semicohesivos, siempre y cuando más del 10% del material tenga un IP de 5. Los rodillos más grandes pueden ser muy eficientes en capas de roca de hasta 90 cm., Sin embargo los convencionales compactan en espesores de 25 hasta 25 cm. Figura Nº 22. Rodillo Compactador HAMM. (Fuente: Elaboración Propia). Los rodillos lisos vibratorios aplican tres fuerzas de compactación: (1) presión, (2) impacto y (3) vibración. La velocidad de compactación, la frecuencia de vibración y la amplitud se deben adecuar para conseguir la máxima compactación posible. C.- Rodillo Pata de Cabra. Estos rodillos se presentan frecuentemente para trabajar adosados a un tractor de orugas que lo impulsa. El rodillo pata de cabra es apropiado para compactar todos los materiales de grano fino, especialmente cuando el IP es muy grande, mayor de 18% hasta 50%, con excepción de gravas y piedra partida. Generalmente estos suelos plásticos con un alto contenido de arcilla o arenosos con algo de barro cementante. Figura Nº 23. Rodillo jalado por un tractor. Figura Nº 24. Rodillo P. de Cabra Autopropulsado. (Fuente: Reina Mulero, 2005). 26 Como estos rodillos tienden a airear el suelo conforme lo compactan, es apropiado trabajar los suelos con un contenido de humedad por encima del valor óptimo. Además, como no compactan de manera adecuada las 2 ó 3 últimas pulgadas de la capa superior, debe terminarse la compactación con dos pasadas de un rodillo neumático o un rodillo liso si es que no se va a colocar una capa siguiente. D.- Rodillo de Ruedas Neumáticas. Estos rodillos son superficiales que aplican el principio de amasado al efecto de la compactación debajo de la superficie. Pueden ser autopropulsados o montados. Las unidades de llantas pequeñas generalmente tienen dos ejes en tandem con cuatro o cinco llantas en cada uno. Las llantas oscilan, permitiéndoles seguir el contorno de la superficie y llegar a las áreas más bajas con una compactación uniforme. Las llantas posteriores están traslapadas respecto a la posición de las llantas delanteras, para cubrir la superficie entre ellas, logrando una cobertura completa de la superficie. Las llantas se colocan ligeramente fuera de eje, dándoles una acción de ondulación para incrementar la acción de amasado al suelo. Adicionando un balastro, el peso de una unidad puede variar para lograr el necesario según el tipo de suelo.Por lo general se usan para la compactación del concreto asfáltico en capas de rodadura o en tratamientos superficiales, además de pedraplenes. Figura Nº 25. Rodillo de ruedas neumáticas CAT. (Fuente: www.ing.udep.edu, 1997). 27 1.8.7 Equipos de Apoyo. Se llaman equipos de apoyo a aquellos que son el complemento o bien acompañan a otras maquinarias de mayor tamaño para realizar una determinada labor o faena. Entre los cuales podemos encontrar: A.- Camión Aljibe. Estas maquinas son generalmente camiones compuestos por un estanque de variable capacidad, adaptados con una bomba de agua tanto de extracción como de impulsión. Las capacidades mas utilizadas en obra van desde los 7.000 a 10.000 litros. Estos camiones son muy útiles y generalmente son ocupados durante todo el transcurso de la obra, así por ejemplo durante el verano, son el equipo encargado de regar los accesos y caminos de modo de evitar la polución debido al polvo levantado durante la faena de corte y carguio de camiones, además de humectar las canchas para una adecuada compactación. Figura Nº 26. Camión Aljibe con bomba incluida. (Fuente: Elaboración Propia). En cambio en el invierno, son los encargados de extraer el agua que se acumule en la obra ya sea por intensas lluvias o bien por alguna napa que se encuentre al realizar una excavación ya sea de plataforma o bien de alcantarillado. Otro uso que se les da, es el de proporcionar agua para las pruebas de estanqueidad a las que son sometidas los colectores de alcantarillado y también el agua necesaria para algunas faenas de albañilería. 28 B.- Minicargador (Bobcat). Estas pequeñas pero versátiles maquinas son el complemento ideal para los equipos de mayor tamaño. Esta máquina pequeña pero potente es ideal para realizar una variedad de trabajos, incluyendo excavar, nivelar, rellenar, transportar materiales y más. Están compuestas por un balde que se encuentra articulado por una pala hidráulica, cabe señalar que además algunos tipos de bobcat son adaptables a colocarles algunos accesorios como por ejemplo un martillo demoledor o bien una horquilla. Figura Nº 27. Minicargador CAT. (Fuente: Elaboración Propia). Algunas de las labores en que son utilizados los minicargadores: - Rellenar y nivelar diversas superficies, como por ejemplo el emparejamiento de patios y antejardín entre viviendas. - Transportar diversos materiales y equipos menores en el interior de la obra. - Cargar los materiales de desecho producidos por la obra hacia un contenedor de basura. - Demoler pavimentos o aceras existentes (esta faena se realiza con el accesorio del martillo demoledor). - Transportar pallets de ladrillos y de soleras (esta faena se realiza con el accesorio de horquilla). 29 “Los minicargadores son máquinas fáciles de operar, poseen un mando multifuncional el cual controla la velocidad y dirección de la transmisión hidrostática mientras que otra palanca controla las funciones de elevación e inclinación”. (Manual Bobcat, 2004) Sin duda esta maquina gracias a su tamaño compacto le permite tener acceso a aquellas áreas donde otros equipos no caben. Bien sea al trabajar en espacios interiores o exteriores, además su reducido peso le permite trabajar en condiciones blandas, húmedas o pantanosas alterando muy poco el suelo. 30 CAPITULO II: “Ejecución del Movimiento de Tierras en Loteo Sirón y Problemática Existente”. En el Capitulo I vimos la descripción del proyecto en forma general, sin embargo en este capitulo nos enfocaremos principalmente y en forma mas detallada a lo que fue el movimiento de tierras del proyecto Loteo Sirón, fijando nuestra atención básicamente en los problemas ocurridos durante la ejecución de esta faena y la forma en que se solucionaron. 2.1 Generalidades. El Loteo Sirón se ubica en el sector sur oriente de la ciudad de Punta Arenas, tiene una superficie aproximada de 7.8 Ha y se encuentra ubicado entre las calles Pedro Aguirre Cerda y Jorge Alessandri. Figura Nº28. Loteo Sirón en su estado natural. Figura Nº 29. Primeros Trabajos en Cerro Sirón (Fuente: Elaboración Propia). En su estado natural el sector en donde se emplaza el loteo servia como lugar de talaje para algunos animales. Su topografía presenta la característica de poseer un vistoso cerro, denominado en esta tesis como Cerro Sirón el cual posee un volumen aproximado de 95.000 m3 geométricos. En general el proyecto de Loteo contempla la construcción de 374 viviendas, las cuales se encuentran subdivididas en siete lotes, estas viviendas son pareadas, de dos pisos con 31 una superficie de 46,74 m2, las cuales se encuentran distribuidas o agrupadas mediante manzanas debidamente urbanizadas (conformación de calles y pasajes, muros de contención, equipamiento, agua potable, alcantarillado, etc). Cabe mencionar que una de las causas por las cuales la Empresa Salfa Corp se adjudico la construcción de esta obra, fue el hecho de haber estudiado dicha propuesta pensando que el material cortado en el cerro se iba a utilizar como relleno compensado a colocar en plataformas, dejando solo los últimos 60 cm. para cargarlos con relleno de empréstito (según recomendaciones del mecánico de suelos), en este caso de material integral, el cual se obtenía primeramente desde el Pozo Varillas y luego del Pozo Gómez. Lo anterior era valido si nos basamos en los análisis previos que se realizaron cuando se estudio la propuesta, estos estudios consistieron en una serie de calicatas (estas se verán mas detalladamente en el Capitulo III) en diversos sectores del cerro, en los cuales en su gran mayoría arrojaba que el cerro estaba formado por una capa vegetal de unos 20 cm. de promedio, de ahí en adelante hasta los 2 mt (profundidad máxima de la calicata) el suelo era variable e iba desde arcilla hasta una arena limosa, suelo apto para ser utilizado como relleno compensado. Figura Nº 30. Calicata realizada en Cerro Sirón. Figura Nº 31. Estratigrafía del sector. (Fuente: Carrasco, 2008). 32 2.2 Antecedentes Geológicos y Geomorfológicos de la Zona. Punta Arenas y la cuenca del Estrecho de Magallanes presenta principalmente rocas sedimentarias, tanto de origen marino como continental (fluvial, lacustre, etc.), de las cuales las mas antiguas, de edad Terciario Superior, corresponden al afloramiento de la Formación de Loreto (Relieve Alto). Sobre estas rocas fundamentales se sustentan los sedimentos no consolidados constituidos por depósitos cuaternarios de origen glacial, glaciofluvial, glaciolacustres, fluvial, marino y orgánico, que forman una unidad estratigráfica denominada formación de Cabo Negro y es la que conforma el área sobre la cual asienta la ciudad de Punta Arenas. Figura Nº 32. Plano Geológico del sector. (Fuente: Uribe, 1982) “Morfológicamente hablando, Punta Arenas corresponde a un punto de una gran terraza litoral de origen marino, de unos 10 m. de altura, que desciende al norte y al oeste. Los materiales que la constituyen son sedimentos marinos y fluvioglaciales; compuestos principalmente por arcillas, gravas y arenas de variada granulometría; parcialmente mezclados con cenizas volcánicas. Esta terraza parece ser el resultado de una reciente elevación y depositación de estos sedimentos y constituir una antigua línea de la costa”. (Uribe, 1982). 33 2.3 Plan de Calidad del Movimiento de Tierras del Loteo Siron. Como la Empresa Salfa Corp se encuentra acreditada por la Norma ISO 9001, por procedimiento el Jefe de Calidad de la obra debe preparar un informe detallado para cada partida que se ejecute en obra, en donde van claramente detalladas todas las especificaciones, procedimientos, ensayos y exigencias a seguir. Para nuestro caso, nos interesa conocer el Plan de Calidad relacionado con el Movimiento de Tierras del Loteo Sirón. El cual se resume de la siguiente manera: 2.3.1 Excavación y Transporte a Botadero. Previo a la ejecución de las obras se deberán replantear las alineaciones y realizar los trabajos topográficos pertinentes, señalando los puntos de referencia del proyecto, tanto en planta como en elevación, de acuerdo a planos y terreno. Si existiera alguna indefinición, esta será resuelta por la inspección de obras. En el caso de encontrarse a nivel de sello de fundación o subrasante de material inadecuado, tales como: suelo orgánico, escombros, etc., se deberá retirar este material hasta lograr que el terreno bajo la subrasante sea apto para fundar, con una profundidad promedio de excavación de 1.3 mt. En el punto anterior es muy variable, ya que debido a la amplitud del loteo, lo cual trae como consecuencia la variabilidad de las condiciones de los suelos que se pueden encontrar en los diferentes sectores a excavar, es que resulta muy relativo indicar una profundidad especifica de excavación; lo anterior se explica debido a que en algunos sectores basto con retirar la capa vegetal y el terreno era bueno (aprox. 1.0 mt de profundidad de excavación), sin embargo en la parte alta del loteo (lugar donde se encontraban algunas vertientes y turba) debió excavarse hasta 3.5 mt. de profundidad e inclusive en algunos sectores, los mas críticos, donde el terreno no afirmaba debió realizarse un zampeado con bolones y arenas gruesas, asumiendo el valor económico que significa esto. 34 En el caso de excavarse bajo el nivel de la subrasante, el material de reemplazo será estabilizado tamaño máximo 4” con un C.B.R. mínimo de 40% compactado a 95% del proctor modificado. Se aceptará una tolerancia en la excavación de +/- 2 cm. Si en los trabajos de excavación, se presentan napas subterráneas ó condiciones climáticas adversas (Lluvia, Nieve) se determinarán los métodos de agotamiento necesarios para no interrumpir la continuidad de la actividad. Se considerarán las Instalaciones y equipos (bombas) que se requieran para el agotamiento. La primera etapa de las excavaciones se realizará en forma masiva con maquinaria pesada (Excavadoras, camiones tolvas, tractores, rodillos). Se evitarán las sobre excavaciones, solamente en casos justificados y aprobados por el Jefe de Terreno. Los procedimientos de las excavaciones se han planificado de acuerdo a las características del terreno. Se comenzará con la remoción de la capa vegetal (±0.30 m), además se considerará en los sectores en que los niveles topográficos así los determinen, excavar hasta llegar a la cota requerida. 2.3.2 Excavación y Transporte para Relleno. Al final de cada excavación, se realizarán chequeos de Cotas, Ejes y Taludes. Se deberá tener especial cuidado en la conservación de los puntos de referencia (P.R.), en caso de que se dañen o se desplacen, se procederá a su reemplazo y nivelación. El material inadecuado proveniente de la excavación será transportado a botaderos autorizados. Se podrá ocupar el material de excavación siempre que sea aceptado por el mecánico de suelos. 2.3.3 Relleno. Se reciben los camiones con el material (debidamente autorizado) y el registro emitido desde la cantera, que certifica la procedencia del material. 35 La superficie a rellenar debe estar limpia, libre de plásticos, madera o cualquier otro desecho orgánico y debe estar compactado con rodillo. El sello o fondo de excavación debe encontrarse aprobado y perfectamente documentado con respecto a su nivel, previo al inicio de las labores de relleno. Asimismo, la superficie a rellenar debe ser apta para ejecutar los rellenos. El material de aporte será material de cantera y deberá estar certificado por el Laboratorio Tekno-vía, mediante ensayos de proctor y granulometría. 2.3.3.1 Exigencias relacionadas con el Relleno. Se esparce y distribuye el material en las zonas a rellenar, colocando las capas de 30 cm de espesor compactado, con una tolerancia de ± 2 cm, se efectuará un relleno masivo y a continuación se excavará para dar cabida a las fundaciones. El material de relleno a colocar se limitara el tamaño máximo a 4”. Se compactará con equipos apropiados para obtener la densidad solicitada. La densidad se debe controlar cada 700m2 por cada manzana, por el laboratorio Tekno-vía. La capa de relleno debe alcanzar como mínimo un 95% del Proctor Modificado. No se debe recompactar el suelo natural. Se deberán registrar éstas en el protocolo de densidades. Se deberá muestrear cada 2500 m3, solicitando para ensayo granulometría, CBR, Proctor, Límites y densidades de partículas sólidas. Los trabajos deberán ser supervisados y verificados por el Supervisor de la obra. La lista de chequeo deberá ser entregada para la recepción de la faena por el capataz a cargo de ésta, sólo cuando el Supervisor recepcione la faena se podrá seguir con la otra etapa. Finalmente cuando la faena esté recepcionada se deberá entregar la lista de chequeo al Jefe de Calidad, quien la revisará y la archivará. (Constructora Salfa Corp, 2008) 36 2.4 Logística y Planificación de la Faena. Según el programa de obra correspondía cortar y posteriormente rellenar la plataforma D, luego la E, I, K, F, G, H, J, L, M y finalmente la N (el loteo general y la distribución por manzanas se puede apreciar en el Anexo B). Esta distribución se realizo pensando en ejecutar primeramente las plataformas que se encontraban alejadas del Cerro, para dar mas tiempo a la excavación de este, teniendo presente que el material compensado para rellenar dichas plataformas provenía de dicho cerro y finalmente llegar a la plataforma N la cual se encuentra emplazada en su totalidad en dicho sector. Cuando comenzaron las primeras faenas de movimiento de tierras, es decir en el mes de enero, se contrataron cuatro excavadoras, las dos primeras encargadas de cortar la capa vegetal del loteo en general, la tercera dedicada exclusivamente al corte del cerro y la ultima se encontraba en el Pozo Varillas cortando y cargando los camiones con material integral, un rodillo vibratorio, el cual obviamente era el encargado de compactar las capas de material que era cargado en las plataformas, tres retroexcavadoras encargadas de extender en las plataformas el material depositado por los camiones, un tractor D-4 ubicado en el Botadero Casanueva y que realizaba la labor de esparcir el material vegetal proveniente del loteo. Cabe destacar que todos los equipos mayores mencionados anteriormente tienen un costo por hora y que es variable según el equipo. También se contrato un camión aljibe, encargado de humectar los caminos dentro y fuera de la obra de modo de evitar la polución ocasionada por la excavación y que se acrecentaba durante los días de viento, además de humectar las plataformas para una correcta compactación. La otra faena que este realizaba era la de extraer con la motobomba el agua ocasionada por napas freáticas. El tipo de contrato de este camión aljibe era un monto fijo mensual. 37 Y por ultimo camiones tolva que realizaban viajes internos, es decir dentro de la misma obra y viajes a botadero y cantera. Es importante mencionar que la forma de pago de estos camiones se dividían de dos maneras: - Camiones por día. - Camiones por m3/Km. (comúnmente denominado camiones por vuelta). Los primeros, es decir los que tenían un tipo de contrato por día, son aquellos que independiente de la cantidad de vueltas que estos ejecutasen durante la jornada el monto a cancelar es fijo y siempre el mismo y este varia proporcional a la capacidad de la tolva. Los trabajos que estos ejecutaban era el de realizar viajes internos, que consistía en ser cargados por las excavadoras con material proveniente del cerro y posteriormente transportarlo y depositarlo en las plataformas que se iban conformando, es decir participaban en el relleno compensado. Lo anterior era muy conveniente económicamente hablando teniendo en cuenta que en el día un camión realizaba en promedio entre 35 a 40 viajes, en el capitulo IV se analizaran mas detalladamente el costo de lo que significa esto. Figura Nº 33. Camión que realiza viajes internos en Cerro Sirón. (Fuente: Elaboración Propia). Por otro lado los camiones contratados por m3/Km. son aquellos que realizaban viajes a botadero y que trasladaban principalmente la capa vegetal que iba siendo cortada y viajes a 38 cantera, a estos camiones se les pagaba dependiendo del numero de vueltas que ejecutasen y este monto era variable y dependía de la distancia en kilómetros a la cual recorrían. Mientras que la mano de obra relacionada con esta faena, consistió principalmente en dos cardchequer, dos aculatadores, un jornal encargado de acomodar los camiones en botadero y un planillero en cantera encargado de entregar los vales, el cual era el documento que acompañaba a el report diario y señalaba el viaje a cantera. 2.5 Problemas Acontecidos durante la Ejecución de la Faena. Sin lugar que uno de los puntos en que se centra esta tesis corresponde a la problemática que aconteció en la ejecución del movimiento de tierras de la obra Loteo Siron. La forma en que errores de cálculo, imprevistos y problemas climáticos ocasionan costos no considerados al estudiar la propuesta. Obviamente una vez ocurridos los problemas no queda otra opción que solucionarlos, es por esto que también nos enfocaremos en la solución de estos imprevistos y el costo que significo. 2.5.1 M3 de Corte Proyectado v/s M3 de Corte Real. Según Budget (Presupuesto) y basándose en levantamientos realizados por el equipo de topografía y resultados de calicatas del estudio de suelos, lo cual arrojaba como dato una altura de corte aproximada, se estudio la propuesta pensando que en todo el movimiento de tierras las cantidades iban a ser las siguientes (volúmenes geométricos): Tabla Nº 2. Cantidades de Obra Proyectadas. Partida M3 Proyectados P. Unitario Corte 145.000 $ 1.483 Relleno de Empréstito 42.000 $ 3.582 Relleno Compensado 55.607 $ 643 (Fuente: Elaboración Propia). 39 Sin embargo estas cantidades variaron considerablemente, una de las causas fue el cambio realizado en el plano de cotas. Debido a que inicialmente se trabajo con un plano y a mediados del mes de febrero llego una revisión Nº 2 de este mismo, con lo cual aumentaba considerablemente la cantidad de relleno, principalmente en las manzanas I, K, M, J y L, dicha altura en estas manzanas superaba los 2 mt. Figura Nº 34. Estaca de Trazo que muestra altura a rellenar. (Fuente: Elaboración Propia). Considerando que a esa altura ya estaban replanteadas algunas de estas manzanas, lo que significo a topografía revisar todos los niveles y además ya se había encontrado el otro gran problema el cual era encontrarse en el Cerro Siron, fuente de material compensado, con un suelo de pésima calidad para compensar por su baja capacidad de soporte y a la vez muy poco trabajable por su extraña naturaleza como lo es la arenisca grisácea. 2.5.2 Problemas debido a la Arenisca Grisácea. No cabe duda que el mayor problema acontecido en el movimiento de tierras de este proyecto fue el hecho de encontrarse tan sorpresiva, temprana y en el lugar menos indicado con esta clase de suelo (el cual será analizado en el capitulo siguiente). Como se menciono anteriormente la propuesta fue estudiada pensando en que el material cortado en el Cerro Sirón 40 iba a ser utilizado íntegramente como relleno compensado para cargar las plataformas, lo anterior basándose en el estudio de suelos (calicatas) que se realizaron en dicho sector. Figura Nº 35. Aparición de la Arenisca en el Cerro. (Fuente: Elaboración Propia). Esto pensando en que el costo por m3 de relleno de empréstito, es decir material de pozo (integral) tiene un costo de propuesta de $3.582, el cual obviamente dicho costo se encuentra asociado al flete y al valor de compra del árido, si comparamos este precio con los $643 que estaba considerado por m3 de relleno compensado, el cual solo tiene considerado el costo de la maquinaria involucrada ya que el flete se le carga a la excavación, es sin lugar a dudas una diferencia considerable teniendo en cuenta las cubicaciones de obra involucradas. Figura Nº 36 y 37. Arenisca Grisácea en su estado natural. (Fuente: Elaboración Propia). Durante todo el mes de enero se trabajo tal como se había pensado, sin embargo durante la primera semana de febrero salio a la vista la arenisca, lo cual trajo como consecuencia que la cantidad de m3 diarios de relleno compensado mermara considerablemente, teniendo que buscar 41 otro frente del loteo para poder compensar. Y la otra consecuencia fue la de traer el tractor D-4, el cual se encontraba en el Botadero efectuando las tareas de distendido de material vegetal, para poder avanzar lentamente en el corte de la arenisca, ya que debido a las características de este suelo, el cual durante el verano se encuentra con una dureza similar a la roca y por esto es imposible poder cortarlo con la pala de la excavadora. Mientras que en el invierno se presenta como un material gredoso (en condiciones de saturamiento) y fácil de cortar, un ejemplo de lo anterior es el hecho de pegarse en la tolva de los camiones, esto trajo como consecuencia que durante la época mas critica de invierno obligo a tener una retroexcavadora permanente en el Botadero, de modo que una vez descargado el material, poder sacar con el aguilón lo restante en la tolva, el cual era un volumen considerable. Una vez conocido la naturaleza de este material, podemos identificar los tres grandes problemas que traen como consecuencia el hecho de encontrarse con este suelo, los cuales son: 2.6 • Aumento de Esponjamiento. • Aumento en el tiempo de faena. • Aumento en el costo y en el número de horas maquinas. Solución y Análisis de la Problemática. La solución ofrecida para cortar dicho material corresponde a colocar el accesorio de Ripper o escarificador a la excavadora, el cual está formado por un bastidor situado en la parte superior de la excavadora (reemplazando al balde), donde mediante cilindros hidráulicos, los brazos pueden descender, clavándolos en el suelo, y de esta forma, al ser arrastrados, producir profundos surcos que permiten fragmentar y esponjar los materiales rocosos. 42 Figura Nº 38. Excavadora adaptada con ripper. (Fuente: Elaboración Propia). Esta concreta solución trae consigo ciertas consecuencias: 2.6.1 Aumento de Esponjamiento: Si sabemos que el esponjamiento es la variación de volumen que experimenta una masa al pasar de su estado natural o en banco a su estado suelto, y referida a este: E = (dB - dE) / dB ecuación 2.1 Donde: dB: densidad en banco o in situ dE: densidad suelta. Y que el factor de esponjamiento se denomina por la expresión: F.E = dE / dB ecuación 2.2 O sea que el factor de esponjamiento es la relación entre la densidad suelta y la densidad en banco (suele ser menor que 1). Otra relación interesante es la que se conoce como porcentaje de esponjamiento. Se denomina así al incremento de volumen que experimenta el material respecto al que tenía en el banco, o sea: 43 Sw = (dB - dE) * 100 dB ecuación 2.3 Donde: Sw: % de esponjamiento Según Cherne al no tener el estudio de un suelo en particular, se pueden tener como referencia los siguientes valores: Tabla Nº 3. Densidades del material en banco y suelto, para casos de Mov. de Tierras. MATERIAL Estado Natural Arcilla Seca Húmeda Seca Tierra Húmeda Barro Seca Arena Húmeda Saturada Natural Grava Seca Saturada Arenisca dE (t/m3) dB (t/m3) 1,66 1,48 1,66 1,51 1,6 1,25 1,42 1,69 1,84 1,93 1,51 2,02 1,22 2,02 1,84 2,08 1,9 2,02 1,54 1,6 1,9 1,08 2,17 1,69 2,26 2,03 F.E 0,83 0,81 0,80 0,80 0,79 0,81 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 0,6 (Fuente: CHERNE, 2000). Si observamos la tabla, nos daremos cuenta que la arenisca anteriormente mencionada tiene un esponjamiento aproximado a un 60%, considerando que la propuesta se estudio con un esponjamiento en el peor de los casos de 35%. Considerando además que en muchas ocasiones se cargaron verdaderas rocas a la tolva de los camiones y que el esponjamiento de esto es altísimo. Lo anterior trae como consecuencia que la cantidad de viajes a botadero aumento de manera sideral, y por ende el costo asociado a esto se incrementa proporcionalmente. 44 2.6.2 Aumento en el Tiempo de Faena: Otro importante factor que influye negativamente en el presupuesto y que es consecuencia de la aparición de la arenisca, corresponde al tiempo de la faena, el cual se incrementa notablemente. Lo anterior se explica asumiendo que el tiempo en cortar y posteriormente cargar un material como arena limosa, el cual estaba considerado, es notablemente menor de lo que se demora el ripper en cortar la arenisca, proceso muy lento, de poco avance y además muy poco uniforme, ya que en ocasiones salen rocas de gran volumen. Siguiendo con el proceso una vez que la arenisca es cortada hay que efectuar el carguío de esta en los camiones tolva y para esto es necesario volver a cambiar el accesorio de la excavadora, de ripper a balde. Dicho tiempo corresponde a un aumento en las horas maquinas y en menor escala a horas hombre que se deben asumir. 2.6.3 Aumento en el Costo y el Número de Horas Maquinas: Teniendo en cuenta que durante el mes de febrero de 2008, mes en el cual afloro la arenisca, se trabajo con un tractor D-4 para cortar dicho material y que no fue hasta el mes de marzo en el cual se comenzó a utilizar como accesorio el ripper en la excavadora. Las primeras maquinas a las cual se les coloco el accesorio de ripper fueron las Maqsa, sin embargo los trabajos de estas maquinas con ripper duraron aproximadamente dos semanas. Esto debido a una gran baja en la vida útil de la maquinaria, ocasionado por el hecho de cortar arenisca con ripper. Lo cual provoca un gran desgaste en los pasadores y bujes, el cual es ocasionado por el violento impacto entre la arenisca y el ripper. Como consecuencia de esto, y debido a que ningún dueño particular de maquinaria se encontraba dispuesto a que su maquinaria trabaje con ripper por las consecuencias antes 45 mencionadas, la administración de la obra tomo la determinación de aumentar en un 7% aprox. el costo de la hora maquina con accesorio de ripper, es decir un aumento de $2000 por hora maquina. 2.6.4 Otros Problemas que afectaron la Ejecución de la Faena. Aquí se explicaran dos importantes puntos que indudablemente afectaron la correcta ejecución del movimiento de tierras del proyecto. Cabe destacar que estas problemáticas no están directamente relacionadas con la aparición de arenisca gris en el cerro, y que específicamente el primero se refiere a problemas de la economía mundial, como lo fue el alza de los combustibles, lo que afecto específicamente en el valor del petróleo diesel, principal fuente de energía de las maquinarias y camiones tolva. Y el segundo, hace referencia a problemas climáticos, los que se vieron incrementados en invierno, afectando los caminos tanto dentro de la obra como los exteriores, vale decir aquellos que llegaban hacia el botadero y cantera. 2.6.4.1 Cambio de Tarifas en Maquinas y Camiones debido a alzas en los Combustibles: Como se explico anteriormente, debido a problemas en la economía mundial el valor del litro del petróleo aumento considerablemente. Esto trajo como consecuencia que los dueños de maquinarias y camiones exigieran un aumento en el valor de las horas maquinas, para el caso de las maquinarias y un aumento en las tarifas por m3/Km. para el caso de los camiones que se encontraban por vuelta, además de un aumento en el costo diario, para aquellos camiones que se encontraban trabajando por día. Luego de un par de reuniones entre los transportistas y autoridades de la empresa se llego a los siguientes valores: • Para los camiones al día: 46 Tabla Nº 4. Reajuste de tarifas para camiones con Contrato por Día . Capacidad 6 m3 8 m3 10 m3 12 m3 • Tarifa Antigua Tarifa Reajustada $ 60.000 $ 65.000 $ 75.000 $ 80.000 $ 85.000 $ 90.000 $ 90.000 $ 100.000 (Fuente: Elaboración Propia). Para los camiones por m3/km: En este caso, es decir para los camiones que se encontraban por vuelta, se reajusto la tarifa antigua la cual era $470 los dos primeros kilómetros y $80 el kilómetro adicional a $580 los dos primeros kilómetros y $100 el kilómetro adicional. Por ejemplo un viaje a Botadero Casanueva, el cual se encontraba a 3 Km. de distancia desde la obra y realizado por un camión de 12 m3 (capacidad de tolva mas característica en los camiones de la obra), con la tarifa antigua valía $6.660, mientras que con la tarifa reajustada vale $8.160, es decir un aumento de aproximadamente un 16%.El calculo anterior se detalla a continuación: $C = [580 + (N – 2) * 100] * T ecuación 2.4 Donde: N: kilómetros de distancia. T: capacidad de la tolva. $C: valor en pesos por viaje Por otro lado el alza de las maquinarias fue el siguiente: Tabla Nº 5. Reajuste de tarifas para equipos mayores. Equipo Tarifa Antigua Tarifa Reajustada Excavadora $ 28.000 $ 29.500 Retroexcavadora $ 16.000 $ 17.000 Minicargador $ 14.000 $ 15.000 (Fuente: Elaboración Propia). Con esto nos damos cuenta que el gasto en que se incurrió por el hecho de aumentar las tarifas, tanto de las maquinarias como la de los camiones, la cual no estaba considerada y obviamente afecto negativamente en el presupuesto de la obra. 47 2.6.4.2 Problemas de Accesos durante Época de Invierno: Este problema el cual se produjo principalmente debido a las lluvias de invierno, lo cual trajo consigo que los accesos troncales de la obra, es decir aquellos caminos en los cuales comúnmente transitaban los camiones tolva, camiones planos de entrega de materiales, maquinaria mayor, horquillas, etc. quedasen totalmente inutilizados y además provocaba que las plataformas, al encontrarse el material saturado se acolchonen. En primer lugar producía una molestia generalizada en los transportistas ya que peligraba el sistema de suspensión de sus camiones, era común en esta época los cortes en el paquete de resortes, lo cual significaba un costo para el transportista además de tener que estar varios días parados arreglando dicho problema. Y por otro lado debido a lo anterior se hacia imposible subir al cerro y poder continuar con el corte y posterior transporte a botadero. Y en segundo lugar, el otro gran problema era el constante reclamo de los vecinos, los cuales vivían en sectores aledaños a los caminos hacia botadero y cantera, ya que estos debido al continuo transito de los camiones quedaban totalmente inutilizados. Consecuencia de lo anterior la obra tuvo que asumir una serie de infracciones por parte de la municipalidad. Figura Nº 39. Estado de los caminos después de un día de lluvia. (Fuente: Elaboración Propia). La solución que se le dio a lo antes mencionado, para el caso de los caminos internos, fue cargar los accesos con arena sucia con el objeto secar el terreno y drenar el agua, otra 48 solución que se adopto cuando los caminos se encontraban en condiciones mas criticas fue colocar bolones de 6”, lo cual provocaba que el terreno se afirme, pero la mas concurrente y la que provoco mas gastos asociados, fue la de cargar los caminos con material integral. Lo anterior trajo como consecuencia que en los primeros días, dicha solución funcionara muy bien, pero cuando llovía y el material se saturaba nuevamente quedaba convertido en barro, lo cual originaba que se volvía a repetir el proceso, es decir se retiraba el material saturado y se cargaba nuevamente con integral, cabe mencionar que aproximadamente se enviaron a botadero 16.402 m3 de material correspondiente a limpieza, considerando además las horas maquinas involucradas en esta faena. Figura Nº 40. Material acolchonado. (Fuente: Elaboración Propia). Mientras que en el caso de los caminos externos se adopto una solución similar, es decir en los sectores mas críticos, se cargo las calles con material integral y se utilizo horas maquinas de retroexcavadora para distender dicho material y en ocasiones y cuando las condiciones lo ameritaban una motoniveladora se encargaba de solucionar el problema. 2.7 Termino de Material Compensado en Cerro y Ataque de otro Frente. Como se explico anteriormente el hecho de que la arenisca gris haya aparecido con tanta prontitud, obligo a tomar la determinación de buscar material compensado en otro frente, dentro de la misma obra, el cual en terreno se denomino relleno compensado fuera de loteo, teniendo 49 conciencia que la cantidad a compensar nunca iba a ser similar a lo que se había pensado y estudiado en propuesta. Figura Nº41. Vista desde Cerro Sirón. Figura Nº42. Excavadora escarpado material. (Fuente: Elaboración Propia). De esta manera se encontró una veta de material de buena calidad, que correspondía a una arena limosa (el análisis de este material se encuentra en el capitulo siguiente) en el sector sur oriente del loteo (se detalla en plano de loteo Anexo B). Inclusive como se aprecia en la Fig. Nº41 y 42 esta veta se encontraba justo en los deslindes del loteo, lugar que ha esas alturas de la obra estaba cercado y muy próximo a la Población Kaweasqar, por esto se debió explicar la situación y pedir autorización a la Municipalidad para poder cortar dicho sector. Figura Nº43. Apreciación de la veta del material. (Fuente: Elaboración Propia). 50 Si consideramos que la faena de extracción de material compensado de este sector del loteo, duro aproximadamente dos meses y medio, ya que después de esto llego el invierno y el material se saturo, las cantidades extraídas fueron 41.926 m3 sueltos, cifra para nada despreciable pensando que no estaba considerado extraer material de dicho sector y que el material extraído del cerro y que sirvió como relleno compensado fue aproximadamente 35.740 m3 sueltos. 2.8 Pozos de Empréstito utilizados por obra Loteo Sirón. Sin duda uno de los puntos más importantes a tener en cuenta al estudiar un proyecto de movimiento de tierras es la ubicación, distancia, calidad del material y volumen aproximado a remover del pozo a explotar, lugar de abastecimiento del material de empréstito. De estos lugares se extrajeron principalmente material integral, necesario para la última capa de las plataformas y en casos aislados y según la veta del material arena sucia de cerro. 2.8.1 Pozo Varillas y Pozo Gómez, lugares de Empréstito de Sirón. En el caso del movimiento de tierras del Loteo Siron, la propuesta se estudio pensando que el pozo de empréstito iba a estar ubicado a 8 Km, sin embargo el primer lugar explotado fue el Pozo Varillas, ubicado a 10 Km. de distancia de la obra, del cual se comenzó a extraer material integral desde que comenzó la obra, es decir los primeros días de enero hasta fines de marzo, este fin se debió principalmente por el termino de material de buena calidad, cabe mencionar que del Pozo Varillas se extrajo la cantidad de 32.410 m3 sueltos de material integral. Debido a lo anterior, se vio la urgencia de encontrar rápidamente un pozo nuevo y que cumpla con las características buscadas, es decir que tenga una buena cantidad de material a explotar, que dicho material sea de buena calidad y por supuesto que se encuentre lo mas cercano posible de la obra. 51 Figura Nº44. Vista de material del Pozo Gómez. (Fuente: Elaboración Propia). De esta manera se llego al Pozo Gómez, ubicado a 6 Km. de distancia, cuya superficie es de 4.9 Ha y que según las visitas a terreno y el estudio de Plan de Manejo Ambiental que se realizo cumplía con todas las características anteriormente mencionadas, vale decir que la obra Loteo Sirón fue la encargada de administrar este pozo, y a la vez proporcionar material integral a las demás obras de la Empresa Salfa Corp que se ejecutaban paralelamente a Sirón. El hecho de administrar el pozo significo pagar todos los costos asociados como son: • Horas Maquinas de Excavadora, para cortar el material y por supuesto cargar los camiones y de retroexcavadora y motoniveladora cuando se necesito arreglar los caminos hacia el pozo (principalmente en época de invierno). • Mano de Obra de Planillero, encargado de entregar los vales, los cuales eran el documento que testificaba el viaje. • Costo de subcontrato de guardias, encargados de la vigilancia del lugar. • Costo del árido, debido a que el propietario de este lugar corresponde a un particular y según trato cerrado con este se debió cancelar la suma de $400 por m3 de material extraído. • Costo del Permiso de Extracción de Áridos, corresponde a un valor fijo mensual de 20 UTM y se cancela en la Dirección de Aseo, Ornato y Control de la municipalidad 52 correspondiente al sector, en este caso en la I. Municipalidad de Punta Arenas (una copia del comprobante correspondiente al mes de Octubre se encuentra en el Anexo C). • Costo del estudio del Plan de Manejo Ambiental, el cual fue realizado por la Consultora Dickson Ltda. y que tuvo un costo de $ 877.047. • Costos Varios, por ejemplo el valor de imprenta de los vales, costo de flete del traslado de maquinarias (excavadoras, tractores), etc. Teniendo en cuenta todos estos cargos y basándose en una planilla Excel (la cual será analizada en el Capitulo IV), se calcula el costo por m3 de árido extraído, luego se cierra un costo mensual y posteriormente se hacen los cargos a las obras que extrajeron material. 2.8.2 Plan de Manejo Ambiental de Pozo Gómez. Este estudio fue realizado por la Consultora Dickson Ltda, y lo primordial se detalla a continuación: Tabla Nº 6. Antecedentes generales del Plan de Manejo Ambiental. ITEMS 1. Superficie a Intervenir 2. Profundidad Promedio 3. Volumen a Remover Mensual 4. Volumen a Remover Anual 5. Volumen a Remover Total 6. Principales Procesos 7. Equipos de Apoyo 8. Tecnología Aplicada 9. Tipo de Instalaciones DEFINICIONES Y/O CARACTERISTICAS 4,9 Hectáreas 3,0 a 4,0 metros 9.500 m3 38.000 m3 80.000 m3 Extracción - Selección - Acopio - Transporte 2 Excavadoras y Tractores cuando sea necesario Mecánica Casilla de vigilancia y de control de viajes Camino al Andino y camino secundario por Reserva 10. Vías de Acceso o Transporte Forestal Magallanes. 11. Periodo de Extracción 650 días 12. Uso Posterior del Área Será determinada por el propietario. Inicialmente como Recuperada campo ganadero (Fuente: Dickson Consultores Ltda, 2008) 2.8.2.1 Identificación de Impactos al Recurso Suelo y Entorno. Las consecuencias que traería el hecho de explotar el pozo según el estudio realizado serian: 53 Para el caso del suelo: • Compactación producto del paso de vehículos pesados, equipos mayores y transito continuo de personas. • Remoción de cubierta vegetal producto del desplazamiento y traslado del suelo para facilitar el retiro del material integral (subsuelo). • Perdida de la cubierta vegetal por la remoción y desplazamiento del suelo. Para el caso del entorno: • Perdida del Relieve y Geomorfología del Área, producto de la extracción del material integral existe una perdida del relieve y geomorfología del área explotada. 2.8.2.2 Medidas de Mitigación y Recuperación. De acuerdo a lo indicado en el Titulo IV, Articulo 9º de la Ordenanza Local para la extracción de áridos, se realizaran en el área intervenida, procesos de recuperación dentro del lapso de un año de calendario. Para lo que se implementaran las siguientes acciones: 1.- Recuperación del Relieve y Geomorfología del Área. Se recuperara el relieve y la geomorfología mediante uso de equipos (excavadora y tractor) los taludes de trabajo serán los de abandono, es decir 1:1; teniendo siempre presente las características del terreno previo a la intervención, material existente y disponibles. Vale decir se procederá a realizar un proceso de remodelación topográfica para dejar una geomorfología similar al entorno. 2.- Reposición del Escarpe. Posteriormente se procederá a dispersar uniformemente la capa del suelo vegetal (escarpe) sobre la superficie intervenida para recuperar la cubierta vegetal, previo desarrollo de los taludes de abandono. 54 3.- Descompactación del Suelo. De ser necesario, se escarificara el suelo (principalmente la superficie ocupada para habilitar el camino de acceso e instalación de equipos y contenedores; en sentido perpendicular a los vientos dominantes). 4.- Observaciones: • El programa de recuperación agronómica del área será responsabilidad de un asesor técnico contratado por la empresa. • El programa de recuperación de la superficie intervenida conservara el escurrimiento natural de las aguas del sector (Dickson Consultores Ltda, 2008) 2.9 Botaderos utilizados por obra Loteo Sirón. Al igual que las precauciones que hay que tener al elegir el lugar a explotar como pozo de empréstito, para el caso de la elección del botadero ocurre lo mismo, principalmente en el punto que especifica la distancia obra-botadero. Ya que mientras más cercano se encuentre el botadero de la obra, mas dinero nos estaremos ahorrando al momento de sacar cuentas. 2.9.1 Criterios de Localización de un botadero. Al momento de elegir un botadero existen muchas recomendaciones, sin embargo las principales se resumen a continuación: • Evitar la alteración de áreas protegidas indicadas en el Catálogo Áreas Protegidas y Sitios Prioritarios. • Como lugares de botaderos, el Contratista deberá elegir áreas fuera de la vista de los usuarios del camino en proyecto o cualquier otro cercano, a una distancia no inferior a 200 m del eje de cualquier camino público y a 500 (m) de zonas pobladas. En casos excepcionales, con autorización expresa del Inspector Fiscal, esta distancia puede ser menor a las indicadas, siempre que el Botadero sea tratado ambientalmente, y signifique 55 un beneficio para los usuarios del camino o los pobladores cercanos; lo que requerirá ser analizado previamente a su utilización como botadero tratado, por los especialistas de la Dirección Vialidad, quienes asesorarán al Inspector Fiscal en la decisión. • Evitar la afectación de sitios donde subsiste flora o fauna en categoría de conservación (se consideran aquellos que no estén representados en las categorías de áreas protegidas). • Evitar la afectación de sitios de interés arqueológico o histórico. • Instalar botaderos preferentemente en aquellas áreas con bajo valor edafológico, es decir, suelos con capacidad de uso IV a VII. • Evitar alterar, en forma significativa, la fisonomía original del terreno y no interrumpir los cursos de aguas superficiales. Sin embargo el principal requisito que se debe tener en cuenta debido a que en su mayoría los botaderos son predios particulares. Corresponde al hecho de contar con una autorización previa y expresa por escrito del propietario, la que deberá ser presentada a la Inspección Fiscal. Se deberán presentar los antecedentes que acrediten el dominio de la propiedad. 2.9.2 Botadero Casanueva y Botadero Mercado. Estos botaderos anteriormente mencionados fueron los que ocupo a lo largo de todo el proyecto la Constructora Salfa Corp para depositar los desechos orgánicos provenientes del Loteo Sirón. Ambos botaderos tienen dos similitudes, la primera que corresponden a predios particulares, el primero cuyo propietario es don Enrique Casanueva y el segundo don Carlos Mercado, de allí sus nombres, y debido a esto se tuvo que obtener un permiso de ellos para poder utilizarlos como botaderos. Y la segunda similitud y la mas importante es que se encuentran ambos a 3 km. de distancia de la obra. 56 Figura Nº45. Tolva, aculatador y tractor en faena. Figura Nº46. Vista lejana hacia el Botadero Mercado. (Fuente: Elaboración Propia). Sin embargo el botadero Casanueva sirvió durante solo dos meses ya que por motivos de espacio se relleno en su totalidad con 81.658 m3 aprox. Por su parte el Botadero Mercado, el cual corresponde a un sitio eriazo que se encuentra aproximadamente a seis metros bajo el nivel del camino (motivo por el cual el propietario accedió a dar la autorización) se utilizó durante el transcurso de toda la obra y debido a su amplitud se rellenaron cerca de 181.950 m3, teniendo aun capacidad para otra importante cantidad de material. Vale decir que el personal que se encontraba en el botadero correspondía a un aculatador, que cumple la función de dirigir a los camiones y señalar el lugar adecuado para que estos depositen el material y la otra labor es la de anotar en una planilla los viajes realizados por cada camión para poder pagarles las vueltas que realicen. Y además se encontraba un tractor D-5 encargado de nivelar el sector y distender el material acopiado. 57 CAPITULO III: “Ensayos de los Diferentes Tipos de Suelos utilizados y encontrados en Loteo Sirón y su análisis correspondiente”. En este capitulo partiremos revisando las calicatas que se realizaron en el sector de Cerro Sirón y como los resultados arrojaban que el suelo era apto para ser utilizado como relleno compensado. Luego veremos la realización y análisis de los diferentes tipos de suelos que se utilizaron en Loteo Sirón, es decir se realizara un completo estudio de la mecánica de suelos del proyecto Loteo Sirón. Cabe destacar que los suelos que se analizaran serán el integral extraído del Pozo Gómez, el suelo extraído del Cerro Sirón y que sirvió durante el mes de enero como relleno compensado, el suelo extraído del lado oriente del loteo y el cual en esta tesis se denomina relleno compensado fuera de loteo y por supuesto la arenisca gris. Los ensayos que se realizaran serán: Determinación de la Granulometría, Límites de Consistencia (Limite Liquido y Límite Plástico), Proctor Modificado y Ensayo CBR. 3.1 Calicatas realizadas en Cerro Sirón. Analizaremos principalmente dos calicatas realizadas en el sector alto del loteo, es decir en el sector del cerro, vale decir que estas calicatas se realizaron el 13 de diciembre del 2007 y que la información de estas sirvieron como dato al estudiar la propuesta. La estratigrafía típica encontrada, es la siguiente: 58 3.1.1 Calicata Nº1 (Profundidad 1.80 m): Tabla Nº 7. Detalle calicata Nº1. Estrato (Nº) 1 2 Entre Cotas (m) 0,00 a 0,10 Clasificación (U.S.C.S) 0,10 a 1,80 Descripción Visual del Suelo Suelo Vegetal Arena Limosa color café claro, compacidad media, humedad baja, sin plasticidad, estructura homogénea, con grava dispersa tamaño máximo 40 mm. en un 2%. SM (Fuente: Carrasco, 2008). Figura Nº47. Ubicación Calicata. Figura Nº48. Estratigrafía del sector. (Fuente: Carrasco, 2008). Nota: No se observo presencia de nivel freático. 3.1.2 Calicata Nº2 (Profundidad 2.00 m): Tabla Nº 8. Detalle calicata Nº2. Estrato (Nº) 1 2 Entre Cotas (m) 0,00 a 0,40 0,40 a 2,00 Clasificación (U.S.C.S) SM (Fuente: Carrasco, 2008). Nota: No se observo presencia de nivel freático. Descripción Visual del Suelo Suelo Vegetal Arena Limosa color café claro, compacidad media, humedad baja, sin plasticidad, estructura homogénea, con grava dispersa tamaño máximo 40 mm. En un 2%. 59 Teniendo presente que de un total de 8 calicatas que se realizaron en diversos sectores del cerro los datos fueron muy similares a lo que se muestra, esto sirvió como base para pensar que en su mayoría este cerro era una fuente de material para compensar lo cual según se muestra en el capitulo anterior no fue así. 3.2 Integral (Pozo Gómez). Este material fue el que se utilizo en Loteo Siron, como material de empréstito, como se menciono en los capítulos anteriores en dicho proyecto se utilizaron como empréstito dos pozos: el Pozo Varillas y el Pozo Gómez, siendo el material de este último el que vamos a analizar debido a que la cantidad de m3 extraídos fue incidente. 3.2.1 Análisis de Granulometría (Integral, Pozo Gómez). Tabla Nº 9. Tabla de Granulometría de Integral (Integral, Pozo Gómez). Tamiz % que pasa % retenido acum. 80 mm 3" 100 0 63 mm 2 1/2" 89 11 11 50 mm 2" 89 40 mm 1 1/2" 84 16 25 mm 1" 77 23 27 20 mm 3/4" 73 12,5 mm 1/2" - - 10 mm 3/8" 59 41 6,3 mm 1/4" - - 5 mm Nº 4 44 56 2,5 mm Nº 8 - - 2 mm Nº 10 35 65 0,5 mm Nº 40 17 83 0,08 mm Nº 200 9 91 residuo - 0 100 (Fuente: Elaboración Propia). • Clasificación del Suelo: Tabla Nº10. Clasificación del Suelo (Integral, Pozo Gómez). GW-GC USCS A-2-4 (0) AASHTO (Fuente: Elaboración Propia). 60 3.2.2 Limites de Consistencia (Integral, Pozo Gómez). Tabla Nº11. Tabla Resumen de Limites de consistencia (Integral Pozo Gómez). Nº Golpes 15 Limite Plástico 22 29 39 Limite Liquido Masa Capsula + Suelo Húmedo [gr] 16,22 16,67 16,68 26,00 25,40 25,01 25,18 Masa Capsula + Suelo Seco [gr] 15,82 16,32 16,28 23,56 23,30 22,95 23,16 Masa Capsula [gr] 12,78 13,74 13,29 13,51 14,13 13,66 13,67 Masa de Agua [gr] 0,40 0,35 0,40 2,44 2,10 2,06 2,02 Masa de Suelo Seco [gr] 3,04 2,58 2,99 10,05 9,17 9,29 9,49 % Humedad 13,20 13,60 13,40 24,30 22,90 22,20 21,30 Promedio L.P 13,40 (Fuente: Elaboración Propia). Grafico Nº1. Grafico Limite Liquido (Integral, Pozo Gómez). (Fuente: Elaboración Propia). Según apreciamos en el grafico Nº1, el limite liquido del integral, proveniente de Pozo Gómez, a los 25 golpes corresponde a un 23%. Por otra parte el índice de plasticidad que corresponde a: IP= LL - LP ecuación 3.1 61 Luego: IP= 22.7 – 13.4 Î IP= 9% Según sus características este material corresponde a un suelo de carácter granular, específicamente una grava bien graduada con presencia de plasticidad (IP) anteriormente indicada. arcilla, la cual le entrega la 62 3.2.3 Ensayo Proctor Modificado (Integral Pozo Gómez). • Método D (NCh 1534/2 Of. 79). Tabla Nº12. Tabla Resumen de Humedades y densidades (Integral Pozo Gómez). 1 2 3 4 5 Humedad Aparente [%] Humedad Real [%] Masa Molde+Material [gr] Masa Molde [gr] Masa Material [gr] Volumen Molde [cm3] DCH [gr/cm3] DCS Referencial [gr/cm3] DCS Real [gr/cm3] 4 5 6 7 3 4,1 4,8 5,6 6,4 3,2 8132 8248 8285 8249 8036 3116 3116 3116 3116 3116 5016 5132 5169 5133 4920 2131 2131 2131 2131 2131 2,35 2,41 2,43 2,41 2,31 2,26 2,3 2,29 2,25 2,24 2,26 2,3 2,3 2,26 2,24 (Fuente: Elaboración Propia). 63 Determinación Humedad Real (NCh 1515 Of. 79). • Parte Superior del Molde. Tabla Nº13. Tabla Resumen de Humedades y masas (Integral Pozo Gómez). mr [gr] mh [gr] ms [gr] %W Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 Capsula Nº4 Capsula Nº5 97,5 706,5 681,6 4,3 97 612,1 587,4 5,0 101 702,5 671,2 5,5 98 633,2 597 7,3 97,5 562,5 547,7 3,3 (Fuente: Elaboración Propia). • Parte Inferior del Molde. Tabla Nº14. Tabla Resumen de Humedades y masas (Integral Pozo Gómez). mr [gr] mh [gr] ms [gr] %W Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 Capsula Nº4 Capsula Nº5 100,9 638,1 618 3,9 95,7 586,6 565,2 4,6 100,9 625 597,4 5,6 103,7 616,2 585,9 6,3 95,8 547,6 534,2 3,1 6,8 3,2 (Fuente: Elaboración Propia). %W Promedio 4,1 4,8 5,6 ms= masa seca mr= masa recipiente mh= masa húmeda Conocido el peso específico sólido (Gs= 2.73), el cual se obtiene en el ensayo densidad de partículas sólidas, podemos calcular la curva de saturación, en donde: WZ = [ (1 / δS) – (1 / GS) ] * 100 δW Donde: ecuación 3.2 Wz= Humedad de suelo saturado δS = Densidad en el punto 64 δW= Densidad del agua Grafico Nº2. Grafico Curva Proctor, %W v/s DCS (Integral, Pozo Gómez). Curva Proctor 2,32 D.C.S. [gr/cm3] 2,30 2,28 2,26 2,24 2,22 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 % Humedad (Fuente: Elaboración Propia). Luego según el grafico Nº2 obtenemos que: • DMCS = 2.30 [gr/cm3] • %W OPT = 5.2 % • WZ = 6.8% 8,0 9,0 65 3.2.4 • Ensayo CBR (Integral, Pozo Gómez). Antes de Inmersión (NCh 1852 Of. 81). Tabla Nº15. Tabla Resumen de Humedades y densidades (Integral Pozo Gómez). Nº Golpes 56 25 10 Humedad Aparente [%] Humedad Real [%] Masa Molde+Material [gr] Masa Molde c/n Base [gr] Masa Material [gr] Volumen Molde [cm3] DCH [gr/cm3] DCH Referencial [gr/cm3] DCS Real [gr/cm3] 5,20 5,20 5,20 6,30 6,70 6,90 13132 12628 12445 7988 7600 7604 5144 5028 4841 2126 2121 2125 2,42 2,37 2,28 2,3 2,37 2,17 2,28 2,22 2,13 (Fuente: Elaboración Propia). • Después de Inmersión. Tabla Nº16. Tabla Resumen de densidades (Integral Pozo Gómez). Nº Golpes 56 25 10 Masa Molde c/n Base+Material [gr] Masa Molde c/n Base [gr] Masa Material [gr] Volumen Molde [cm3] DCH [gr/cm3] Humedad Real [%] DCS Real [gr/cm3] 13193 12745 12621 7988 7600 7604 5205 5145 5017 2126 2121 2125 2,45 2,43 2,36 6,1 6,1 6,1 2,31 2,29 2,23 (Fuente: Elaboración Propia). 66 Determinación Humedad Real (NCh 1515 Of. 79). • Antes de Golpear. Tabla Nº17. Tabla Resumen de Humedades antes de golpear (Integral Pozo Gómez). mr [gr] mh [gr] ms [gr] %W Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 133,8 721,5 685,3 6,6 127,3 719,7 683,3 6,5 135,4 800,8 758,2 6,8 99,7 504,4 482,9 5,6 129,2 516,8 496,3 5,6 94,9 551,7 527,4 5,6 (Fuente: Elaboración Propia). • Después de Golpear. Tabla Nº18. Tabla Resumen de Humedades después de golpear (Integral Pozo Gómez). Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 %W 130,1 665,5 635,7 5,9 130,3 668,0 633,3 6,9 131,8 707,4 670,3 6,9 131,8 521,3 497,3 6,6 122,3 500,0 476,4 6,7 95,8 500,0 475,0 6,6 %W Promedio 6,3 6,7 6,9 6,1 6,1 6,1 mr [gr] mh [gr] ms [gr] (Fuente: Elaboración Propia). 67 • Penetración de CBR. Tabla Nº19. Tabla Resumen de Penetración y Tensión (Integral Pozo Gómez). Tiempo [seg] mm Penetración pulg. Nº Golpes 56 Lectura MPA 25 Lectura MPA 10 Lectura MPA 30 60 90 120 150 180 210 240 360 480 600 0,63 1,25 1,90 2,50 3,10 3,75 4,40 5,08 7,50 10,00 12,00 0,025 0,050 0,075 0,100 0,125 0,150 0,175 0,200 0,300 0,400 0,500 45 132 282 452 628 831 1048 0,5 1,3 2,7 4,3 5,9 7,8 9,8 12 49 140 255 300 491 738 990 0,2 0,5 1,4 2,4 2,9 4,6 6,9 9,3 12 25 48 80 134 210 309 421 0,2 0,3 0,5 0,8 1,3 2,0 3,0 4,0 (Fuente: Elaboración Propia). Grafico Nº3. Grafico Tensión v/s Penetración (Integral, Pozo Gómez). (Fuente: Elaboración Propia). Los suelos granulares presentan la singularidad que en la curva penetración v/s tensión tienen muchas deflexiones y cambios de pendiente (la forma de las curvas se asemejan a una s), debido a lo irregular de las curvas se debe corregir. La forma de corrección se realiza tirando una tangente en la máxima pendiente de cada curva (es decir en la de 56, 25 y 10 golpes), posteriormente se toma como origen (0;0) el punto en el cual dicha tangente corta el eje x; 68 seguidamente se cuentan los 5.08 mm a partir del nuevo origen y se realiza una paralela al eje y hasta cortar con la curva en corrección, seguidamente en el punto de intersección nuevamente se tira una paralela al eje x y en el punto en que corte con el eje y será la tensión final. De este modo para: • • • 56 Golpes Î 12.3 / 10.3= 119% 25 Golpes Î 11.8 / 10.3= 115% 10 Golpes Î 6.10 / 10.3= 59% Tabla Nº20. Tabla Resumen de %CBR y DSC (Integral Pozo Gómez). Nº Golpes CBR [%] DSC [gr/cm3] 56 119 2,28 25 115 2,22 10 59 2,13 (Fuente: Elaboración Propia). Grafico Nº4. Grafico %CBR y DSC (Integral, Pozo Gómez). (Fuente: Elaboración Propia). Según se observa en el grafico Nº4 el % CBR para el integral, proveniente del Pozo Gómez, a 5.08 mm de penetración y al 95% de DMCS corresponde a un 107%. 69 3.3 Arena Limosa (sector Cerro Siron). Este material fue el extraído del cerro y utilizado como relleno compensado, lo cual en la propuesta estaba considerado trabajarlo de esa manera. Sin embargo este material duro aprox. todo el mes de enero del 2008, ya que a principios de febrero empezó a aflorar la arenisca y por ende se agoto dicha arena compensada. 3.3.1 Análisis de Granulometría (Arena Limosa, sector Cerro Siron). Tabla Nº 21. Tabla de Granulometría (Arena Limosa, sector Cerro Sirón). % que pasa % retenido acum. 5 mm Tamiz Nº 4 100 0 2,5 mm Nº 8 - - 2 mm Nº 10 99 1 0,5 mm Nº 40 71 29 0,08 mm Nº 200 22 78 - 0 100 residuo (Fuente: Elaboración Propia). • Clasificación del Suelo: Tabla Nº22. Clasificación del Suelo (Arena Limosa, sector Cerro Siron). SM USCS A-2-4 (0) AASHTO (Fuente: Elaboración Propia). Este material corresponde a una arena limosa. 3.3.2 Limites de Consistencia (Arena Limosa, sector Cerro Siron). El suelo obtenido en el Cerro Siron, que corresponde a una Arena Limosa no tiene plasticidad (NP). El material indicado se clasifico usando los criterios de la Clasificación USCS y AASHTO, debido a que no tenia límite líquido, es decir el material se “desmoronaba” y al colocarlo en la cuchara se despegaba de ésta haciendo imposible realizar el ensayo. Por otra parte tampoco se le pudo realizar formar el cordón. el ensayo de plasticidad, debido a que fue imposible 70 3.3.3 Ensayo Proctor Modificado (Arena Limosa, sector Cerro Siron). • Método D (NCh 1534/2 Of. 79). Tabla Nº23. Tabla Resumen de Humedades y densidades (Arena Limosa, sector Cerro Siron). 1 2 3 4 5 Humedad Aparente [%] Humedad Real [%] Masa Molde+Material [gr] Masa Molde [gr] Masa Material [gr] Volumen Molde [cm3] DCH [gr/cm3] DCS Referencial [gr/cm3] DCS Real [gr/cm3] 10 12 14 16 18 10,5 12,5 14,1 16,9 17,6 7259 7397 7543 7570 7588 3114 3114 3114 3114 3114 4145 4283 4429 4456 4474 2131 2131 2131 2131 2131 1,95 2,01 2,08 2,09 2,10 1,77 1,79 1,82 1,80 1,78 1,76 1,79 1,82 1,79 1,78 (Fuente: Elaboración Propia). 71 Determinación Humedad Real (NCh 1515 Of. 79). • Parte Superior del Molde. Tabla Nº24. Tabla Resumen de Humedades y masas (Arena Limosa, sector Cerro Siron). mr [gr] mh [gr] ms [gr] %W Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 Capsula Nº4 Capsula Nº5 135,1 611,6 565,2 10,8 132,5 530,5 486,7 12,4 134,1 676,3 610 13,9 136,3 572,8 509,4 17,0 130 606,0 530,8 18,8 (Fuente: Elaboración Propia). • Parte Inferior del Molde. Tabla Nº25. Tabla Resumen de Humedades y masas (Arena Limosa, sector Cerro Siron). mr [gr] mh [gr] ms [gr] %W Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 Capsula Nº4 Capsula Nº5 131,1 579,3 538,3 10,1 129,9 592,1 540,6 12,5 129,1 603,7 544,4 14,3 132,9 595,5 529,4 16,7 128,1 647,9 567,0 18,4 16,9 18,6 (Fuente: Elaboración Propia). %W Promedio 10,5 12,5 14,1 ms= masa seca mr= masa recipiente mh= masa húmeda Conocido el peso específico sólido (Gs): GS = 2.59 72 Grafico Nº5. Grafico Curva Proctor, %W v/s DCS (Arena Limosa, sector Cerro Siron). Curva Proctor 1,84 D.C.S. [gr/cm3] 1,82 1,80 1,78 1,76 1,74 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 % Humedad (Fuente: Elaboración Propia). Luego según el grafico Nº5 obtenemos que: • DMCS = 1.82 [gr/cm3] • %W OPT = 14.8 % • WZ = 16.3% 17,0 18,0 19,0 73 3.3.4 Ensayo CBR (Arena Limosa, sector Cerro Siron). • Antes de Inmersión (NCh 1852 Of. 81). Tabla Nº26. Tabla Resumen de Humedades y densidades (Arena Limosa, sector Cerro Siron). Nº Golpes Humedad Aparente [%] Humedad Real [%] Masa Molde+Material [gr] Masa Molde c/n Base [gr] Masa Material [gr] Volumen Molde [cm3] DCH [gr/cm3] DCH Referencial [gr/cm3] DCS Real [gr/cm3] 56 25 10 14,8 14,8 14,8 13,4 13,7 13,7 11935 11834 11437 7516 7600 7605 4419 4234 3832 2117 2121 2125 2,09 2,00 1,80 1,82 1,74 1,57 1,84 1,76 1,59 (Fuente: Elaboración Propia). • Después de Inmersión. Tabla Nº27. Tabla Resumen de densidades (Arena Limosa, sector Cerro Siron). Nº Golpes Masa Molde c/n Base+Material [gr] Masa Molde c/n Base [gr] Masa Material [gr] Volumen Molde [cm3] DCH [gr/cm3] Humedad Real [%] DCS Real [gr/cm3] 56 25 10 12031 11843 11752 7516 7608 7605 4515 4243 4147 2117 2121 2125 2,13 2,00 1,95 22,2 26,5 26,0 1,75 1,58 1,55 (Fuente: Elaboración Propia). 74 Determinación Humedad Real (NCh 1515 Of. 79). • Antes de Golpear. Tabla Nº28. Tabla Resumen de Humedades antes de golpear (Arena Limosa, sector Cerro Siron). mr [gr] mh [gr] ms [gr] %W Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 87,0 432,3 392,5 13,0 84,4 403,6 365,3 13,6 90,5 526,1 475,1 13,3 89,6 520,8 442,7 21,8 87,8 595,8 493,7 25,2 86,6 510,9 423,9 25,8 (Fuente: Elaboración Propia). • Después de Golpear. Tabla Nº29. Tabla Resumen de Humedades después de golpear (Arena Limosa, sector Cerro Siron). Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 %W 86,8 449,3 405,6 13,7 93,8 516,6 465,2 13,8 85,2 422,0 380,7 14,0 84,8 592,2 457,9 22,6 89,7 636,4 517,5 27,8 86,4 591,0 486,4 26,2 %W Promedio 13,4 13,7 13,7 22,2 26,5 26,0 mr [gr] mh [gr] ms [gr] (Fuente: Elaboración Propia). 75 • Penetración de CBR. Tabla Nº30. Tabla Resumen de Penetración y Tensión (Arena Limosa, sector Cerro Siron). Tiempo [seg] mm Penetración pulg. Nº Golpes 56 Lectura MPA 25 Lectura MPA 10 Lectura MPA 30 60 90 120 150 180 210 240 360 480 600 0,63 1,25 1,90 2,50 3,10 3,75 4,40 5,08 7,50 10,00 12,00 0,025 0,050 0,075 0,100 0,125 0,150 0,175 0,200 0,300 0,400 0,500 20 45 69 89 103 121 133 144 0,34 0,76 1,16 1,50 1,73 2,04 2,24 2,42 11 31 51 66 76 83 90 95 0,18 0,52 0,86 1,11 1,28 1,40 1,51 1,60 19 31 39 43 48 52 57 60 0,32 0,52 0,66 0,72 0,81 0,88 0,96 1,01 (Fuente: Elaboración Propia). Grafico Nº6. Grafico Tensión v/s Penetración (Arena Limosa, sector Cerro Siron). TENSION V/S PENETRACION 2,5 Tension [MPa] 2 1,5 1 0,5 0 0,63 1,25 1,9 2,54 3,1 3,75 4,4 5,08 Penetracion [mm] 56 Golpes 25 Golpes 10 Golpes (Fuente: Elaboración Propia). De este modo para: • • • 56 Golpes Î 2.42 / 10.3= 23% 25 Golpes Î 1.60 / 10.3= 16% 10 Golpes Î 1.01 / 10.3= 10% Tabla Nº31. Tabla Resumen de %CBR y DSC (Arena Limosa, sector Cerro Siron). Nº Golpes CBR [%] DSC [gr/cm3] 56 23 1,84 25 16 1,76 10 10 1,59 (Fuente: Elaboración Propia). 76 Grafico Nº7. Grafico %CBR y DSC (Arena Limosa, sector Cerro Siron). (Fuente: Elaboración Propia). Según se observa en el grafico Nº7 el % CBR para la arena limosa, sector Cerro Siron, a 5.08 mm de penetración y al 95% de DMCS corresponde a un 15%. 3.4 Arena Limosa (sector Fuera de Loteo). Este material corresponde al encontrado en las afueras del loteo y que se comenzó a explotar aprox. el mes de febrero del 2008, inmediatamente después que se encontró la arenisca. Cabe mencionar que el proyecto se vio en la necesidad de buscar una nueva fuente de material compensado, ya que la fuente principal, es decir el cerro se agoto, debido a la aparición de la arenisca grisácea. 3.4.1 Análisis de Granulometría (Arena Limosa, sector Fuera de Loteo). Tabla Nº 32. Tabla de Granulometría (Arena Limosa, sector Fuera Loteo). Tamiz % que pasa % retenido acum. 25 mm 1" 100 0 20 mm 3/4" 99 1 12,5 mm 1/2" - 1 10 mm 3/8" 99 6,3 mm 1/4" - - 5 mm Nº 4 98 2 2,5 mm Nº 8 - - 2 mm Nº 10 97 3 0,5 mm Nº 40 50 50 0,08 mm Nº 200 14 86 residuo - 0 100 77 (Fuente: Elaboración Propia). • Clasificación del Suelo: Tabla Nº33. Clasificación del Suelo (Arena Limosa, sector Fuera Loteo). SM USCS A-1b (0) AASHTO (Fuente: Elaboración Propia). Este material corresponde a una arena limosa, con porciones de roca, grava y arenas. 3.4.2 Limites de Consistencia (Arena Limosa, sector Fuera de Loteo). El suelo obtenido en el sector Fuera de Loteo, que corresponde a una Arena Limosa no tiene plasticidad (NP). El material indicado se clasifico usando los criterios de la Clasificación USCS y AASHTO, y al igual que la arena limosa proveniente del cerro no se pudo calcular el límite líquido ni el plástico. 78 3.4.3 Ensayo Proctor Modificado (Arena Limosa, sector Fuera de Loteo). • Método D (NCh 1534/2 Of. 79). Tabla Nº34. Tabla Resumen de Humedades y densidades (Arena Limosa, sector Fuera Loteo). 1 2 3 4 5 Humedad Aparente [%] Humedad Real [%] Masa Molde+Material [gr] Masa Molde [gr] Masa Material [gr] Volumen Molde [cm3] DCH [gr/cm3] DCS Referencial [gr/cm3] DCS Real [gr/cm3] 12 14 16 18 10 14,2 14,9 17,5 20 11,8 7118 7247 7391 7411 6993 3120 3120 3120 3120 3120 3998 4127 4271 4291 3873 2131 2131 2131 2131 2131 1,88 1,94 2,00 2,01 1,82 1,68 1,70 1,72 1,70 1,65 1,65 1,69 1,70 1,68 1,63 (Fuente: Elaboración Propia). 79 Determinación Humedad Real (NCh 1515 Of. 79). • Parte Superior del Molde. Tabla Nº35. Tabla Resumen de Humedades y masas (Arena Limosa, sector Fuera Loteo). mr [gr] mh [gr] ms [gr] %W Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 Capsula Nº4 Capsula Nº5 98,4 549,0 492,7 14,3 96,9 525,3 456,8 19,0 134,7 589,2 521,4 17,5 133,3 531,9 465,7 19,9 130,0 507,5 468,0 11,7 (Fuente: Elaboración Propia). • Parte Inferior del Molde. Tabla Nº36. Tabla Resumen de Humedades y masas (Arena Limosa, sector Fuera Loteo). mr [gr] mh [gr] ms [gr] %W Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 Capsula Nº4 Capsula Nº5 128,8 594,8 537,1 14,1 95,8 510,1 469,6 10,8 135,1 543,1 483,1 17,4 127,0 575,7 500,8 20,0 114,8 547,5 502,0 11,8 20,0 11,8 (Fuente: Elaboración Propia). %W Promedio 14,2 14,9 17,5 ms= masa seca mr= masa recipiente mh= masa húmeda Conocido el peso específico sólido (Gs): GS = 2.61 80 Grafico Nº8. Grafico Curva Proctor, %W v/s DCS (Arena Limosa, sector Fuera de Loteo). Curva Proctor D.C.S. [gr/cm3] 1,70 1,68 1,66 1,64 1,62 11 12 13 14 15 16 17 18 19 % Humedad (Fuente: Elaboración Propia). Luego según el grafico Nº8 obtenemos que: • DMCS = 1.70 [gr/cm3] • %W OPT = 16.5 % • WZ = 20.5% 20 21 22 23 24 81 3.4.4 • Ensayo CBR (Arena Limosa, sector Fuera de Loteo). Antes de Inmersión (NCh 1852 Of. 81). Tabla Nº37. Tabla Resumen de Humedades y densidades (Arena Limosa, sector Fuera Loteo). Nº Golpes Humedad Aparente [%] Humedad Real [%] Masa Molde+Material [gr] Masa Molde c/n Base [gr] Masa Material [gr] Volumen Molde [cm3] DCH [gr/cm3] DCH Referencial [gr/cm3] DCS Real [gr/cm3] 56 25 10 16,5 16,5 16,5 17,4 17,2 17,3 12099 11790 10989 7897 7735 7234 4202 4055 3755 2127 2131 2128 1,98 1,90 1,76 1,70 1,63 1,51 1,68 1,62 1,50 (Fuente: Elaboración Propia). • Después de Inmersión. Tabla Nº38. Tabla Resumen de densidades (Arena Limosa, sector Fuera Loteo). Nº Golpes Masa Molde c/n Base+Material [gr] Masa Molde c/n Base [gr] Masa Material [gr] Volumen Molde [cm3] DCH [gr/cm3] Humedad Real [%] DCS Real [gr/cm3] 56 25 10 12219 11869 11250 7897 7735 7234 4322 4134 4016 2127 2131 2128 2,03 1,94 1,89 20,8 23,2 24,8 1,68 1,57 1,51 (Fuente: Elaboración Propia). 82 Determinación Humedad Real (NCh 1515 Of. 79). • Antes de Golpear. Tabla Nº39. Tabla Resumen de Humedades antes de golpear (Arena Limosa, sector Fuera Loteo). mr [gr] mh [gr] ms [gr] %W Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 98,3 662,6 579,2 17,3 96,9 680,7 595,3 17,1 135,1 624,5 552,6 17,2 84,2 306,6 269,6 20,0 84,6 343,5 292,6 24,3 90,5 383,2 326,6 24,0 (Fuente: Elaboración Propia). • Después de Golpear. Tabla Nº40. Tabla Resumen de Humedades después de golpear (Arena Limosa, sector Fuera Loteo). Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 %W 128,8 701,7 616,5 17,5 95,8 629,7 550,8 17,3 134,6 640,7 568,0 17,3 84,5 368,4 317,8 21,7 90,1 348,5 301,2 22,2 89,4 405,7 341,3 25,6 %W Promedio 17,4 17,2 17,3 20,8 23,2 24,8 mr [gr] mh [gr] ms [gr] (Fuente: Elaboración Propia). 83 • Penetración de CBR. Tabla Nº41. Tabla Resumen de Penetración y Tensión (Arena Limosa, sector Fuera Loteo). Tiempo [seg] mm Penetración pulg. Nº Golpes 56 Lectura MPA 25 Lectura MPA 10 Lectura MPA 30 60 90 120 150 180 210 240 360 480 600 0,63 1,25 1,90 2,54 3,10 3,75 4,40 5,08 7,50 10,00 12,00 0,025 0,050 0,075 0,100 0,125 0,150 0,175 0,200 0,300 0,400 0,500 90 160 209 246 270 295 312 325 1,5 2,7 3,5 4,1 4,6 5,0 5,3 5,7 24 52 81 100 116 129 140 150 0,4 0,9 1,4 1,7 2,0 2,2 2,4 2,5 18 33 43 50 58 64 70 77 0,3 0,6 0,7 0,8 1,0 1,1 1,2 1,3 (Fuente: Elaboración Propia). Grafico Nº9. Grafico Tensión v/s Penetración (Arena Limosa, sector Fuera de Loteo). TENSION V/S PENETRACION. 6 5,5 5 4,5 Tension [MPa] 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0,63 1,25 1,9 2,54 3,1 3,75 4,4 5,08 Penetracion [mm] 56 Golpes 25 Golpes 10 Golpes (Fuente: Elaboración Propia). De este modo para: • • • 56 Golpes Î 5.7 / 10.3= 55% 25 Golpes Î 2.5 / 10.3= 24% 10 Golpes Î 1.3 / 10.3= 13% Tabla Nº42. Tabla Resumen de %CBR y DSC (Arena Limosa, sector Fuera Loteo). Nº Golpes CBR [%] DSC [gr/cm3] 56 55 1,68 25 24 1,62 10 13 1,50 (Fuente: Elaboración Propia). 84 Grafico Nº10. Grafico %CBR y DSC (Arena Limosa, sector Fuera de Loteo). %CBR V/S DCS[gr/cm3] 60 55 50 45 % CBR 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1,5 1,62 DCS[gr/cm3] 1,68 (Fuente: Elaboración Propia). Según se observa en el grafico Nº10 el % CBR para la arena limosa, sector fuera de loteo, a 5.08 mm de penetración y al 95% de DMCS corresponde a un 24%. 85 3.5 Arenisca Grisácea. Sin dudas este material, por su extraña naturaleza, es el que mas atención tiene; y por ende uno de pilares de esta memoria. Cabe recalcar que primero se mostraran los ensayos correspondientes al extraído del Loteo Siron, sector suroriente de Punta Arenas y luego se compararan con los resultados obtenidos por Mansilla (2006). En donde se comprobara que los resultados son un tanto variables, lo cual se explica debido al lugar donde se extraiga el material. Así por ejemplo el material ensayado por Mansilla (2006) corresponde al extraído en la obra Complejo Penitenciario, en la ciudad de Punta Arenas, sector oriente de la ciudad. 3.5.1 Análisis de Granulometría (Arenisca Grisácea). Tabla Nº43. Tabla de Granulometría (Arenisca Grisácea). % que pasa % retenido acum. 50 mm Tamiz 2" 100 0 40 mm 1 1/2" 99 1 25 mm 1" 99 1 20 mm 3/4" 98 2 10 mm 3/8" 95 5 5 mm Nº 4 92 8 2 mm Nº 10 87 13 0,5 mm Nº 40 78 22 0,08 mm Nº 200 56 44 residuo - 0 100 (Fuente: Elaboración Propia). • Clasificación del Suelo: Tabla Nº44. Clasificación del Suelo (Arenisca Grisácea). ML USCS A-4 (0) AASHTO (Fuente: Elaboración Propia). Este material corresponde a un limo inorgánico de baja plasticidad, con presencia de arenas muy finas las cuales por su dureza se encuentran cementadas. 86 3.5.2 Limites de Consistencia (Arenisca Grisácea). Tabla Nº45. Tabla Resumen de Limites de consistencia (Arenisca Grisácea). Nº Golpes 13 Limite Plástico 19 24 29 Limite Liquido Masa Capsula + Suelo Húmedo [gr] 19,97 21,31 18,15 23,72 27,70 27,16 23,86 Masa Capsula + Suelo Seco [gr] 19,11 20,00 17,45 21,84 25,30 24,98 22,05 Masa Capsula [gr] 12,67 11,19 11,93 11,68 12,71 12,24 11,18 Masa de Agua [gr] 0,86 1,31 0,70 1,88 2,40 2,18 1,81 Masa de Suelo Seco [gr] 6,44 8,81 5,52 10,16 13,62 12,74 10,87 % Humedad 13,40 14,90 12,70 18,50 17,60 17,10 16,70 Promedio L.P 13,70 (Fuente: Elaboración Propia). Grafico Nº11. Grafico Limite Liquido (Arenisca Grisácea). (Fuente: Elaboración Propia). Según apreciamos en el grafico Nº11, el limite liquido de la arenisca, a los 25 golpes corresponde a un 16.9%. Por otra parte el índice de plasticidad que corresponde a: IP= 17.1 – 13.70 Î IP= 3% 87 3.5.3 Ensayo Proctor Modificado (Arenisca Grisácea). • Método D (NCh 1534/2 Of. 79). Tabla Nº46. Tabla Resumen de Humedades y densidades (Arenisca Grisácea). 1 2 3 4 5 Humedad Aparente [%] Humedad Real [%] Masa Molde+Material [gr] Masa Molde [gr] Masa Material [gr] Volumen Molde [cm3] DCH [Kg/m3] DCS Real [Kg/m3] 4 6 8 10 12 4,2 6,2 8,3 10 12,4 7473 7601 7773 7787 7794 3102 3102 3102 3102 3102 4371 4499 4671 4685 4692 2121 2121 2121 2121 2121 2061 2121 2202 2209 2212 1978 1997 2032 2008 1968 (Fuente: Elaboración Propia). 88 Determinación Humedad Real (NCh 1515 Of. 79). • Parte Intermedia del Molde. Tabla Nº47. Tabla Resumen de Humedades y masas (Arenisca Grisácea). Punto Nº Ensaye Peso Tara [gr] Suelo Húmedo + Tara Suelo Seco + Tara Agua Suelo Seco + Tara %W % W Promedio 1 1 100,1 733,3 708,4 24,9 608,3 4,1 2 2 99,2 789,9 761,4 28,5 662,2 4,3 4,2 3 97,7 682,2 648,6 33,6 550,9 6,1 3 4 100,4 672,2 638,7 33,5 538,3 6,2 6,2 5 101,1 605,1 566,2 38,9 465,1 8,4 4 6 99,6 768,6 718,4 50,2 618,8 8,1 8,3 (Fuente: Elaboración Propia). 7 98,8 592 546,6 45,4 447,8 10,1 5 8 99,0 654,9 604,4 50,5 505,4 10,0 10,0 9 102,1 736,3 668,4 67,9 566,3 12,0 10 98,9 815 733,7 81,3 634,8 12,8 12,4 89 Conocido el peso específico sólido (Gs): GS = 2.62 Grafico Nº12. Grafico Curva Proctor, %W v/s DCS (Arenisca Grisácea). Curva Proctor 2040 2030 D.C.S. [Kg/m3] 2020 2010 2000 1990 1980 1970 1960 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 % Humedad (Fuente: Elaboración Propia). Luego según el grafico Nº12 obtenemos que: • DMCS = 2033 [Kg/m3] • %W OPT = 8.2 % • WZ = 11.1 % 90 3.5.4 Ensayo CBR (Arenisca Grisácea). • Antes de Inmersión (NCh 1852 Of. 81). Tabla Nº48. Tabla Resumen de Humedades y densidades (Arenisca Grisácea). Nº Golpes Humedad Aparente [%] Humedad Real [%] Masa Molde+Material [gr] Masa Molde c/n Base [gr] Masa Material [gr] Volumen Molde [cm3] DCH [Kg/m3] DCS Real [Kg/m3] 56 8,3 8,4 9455 4835 4620 2110 2186 2016 25 8,3 8,4 9250 4676 4574 2124 2154 1987 10 8,3 8,8 9121 4743 4378 2118 2067 1900 (Fuente: Elaboración Propia). • Después de Inmersión. Tabla Nº49. Tabla Resumen de Humedades (Arenisca Grisácea). Nº Golpes Peso Capsula [gr] Peso Capsula + Suelo Húmedo [gr] Peso Capsula + Suelo Seco [gr] Agua [gr] Suelo Seco [gr] Humedad Real [%] 56 73,3 767,1 25 77,5 985,2 687,5 80,1 613,7 13,1 877,8 107,4 800,8 13,4 10 73,8 101,0 907,7 102,3 833,9 12,3 (Fuente: Elaboración Propia). 91 Determinación Humedad Real (NCh 1515 Of. 79). • Antes de Golpear. Tabla Nº50. Tabla Resumen de Humedades antes de golpear (Arenisca Grisácea). • Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 Peso Capsula [gr] 102,2 100,6 98,5 P. Capsula + Suelo Húmedo [gr] 730,8 742,0 727,6 P. Capsula + Suelo Seco [gr] 982,2 692,2 676,6 Agua [gr] 48,6 49,8 51,0 Suelo Seco [gr] 580,0 591,6 578,1 %W 8,4 8,4 8,8 Después de Golpear. Tabla Nº51. Tabla Resumen de Humedades después de golpear (Arenisca Grisácea). Capsula Nº1 Capsula Nº2 Capsula Nº3 101,3 Peso Capsula [gr] 102,2 97,6 P. Capsula + Suelo Humedo [gr] 654,6 731,1 596,3 P. Capsula + Suelo Seco [gr] 614 685,2 557,9 Agua [gr] 43,6 45,9 38,4 Suelo Seco [gr] 508,8 587,6 455,7 %W 8,6 7,8 8,4 8,5 8,1 8,6 % W Promedio (Fuente: Elaboración Propia). 92 • Penetración de CBR. Tabla Nº52. Tabla Resumen de Penetración y Tensión (Arenisca Grisácea). Tiempo [seg] mm Penetración pulg Nº Golpes 56 25 10 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 0,63 1,25 1,90 2,50 3,10 3,75 4,40 5,00 6,30 6,50 7,00 0,275 0,025 0,050 0,075 0,100 0,125 0,150 0,175 0,200 0,225 0,250 Lectura 14 36 64 95 124 153 185 200 215 230 [Kgf/cm2] 4 9 16 23 30 36 44 48 51 55 Lectura 1 5 15 25 38 50 60 70 78 86 [Kgf/cm2] 1 2 4 6 9 12 15 17 19 21 Lectura 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [Kgf/cm2] 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 (Fuente: Elaboración Propia). Grafico Nº13. Grafico Tensión v/s Penetración (Arenisca Grisácea). TENSION V/S PENETRACION 56 52 48 44 Tension Kgf/cm2] 40 36 32 28 24 20 16 12 8 4 0 0,63 1,25 1,9 2,54 3,1 Penetracion [mm] 56 Golpes 25 Golpes 3,75 4,4 5,08 10 Golpes (Fuente: Elaboración Propia). De este modo para: • • • 56 Golpes Î 51 / 10.5= 49% 25 Golpes Î 23 / 10.5= 22% 10 Golpes Î 3 / 10.5= 3% Tabla Nº53. Tabla Resumen de %CBR y DSC (Arenisca Grisácea). Nº Golpes CBR [%] DSC [Kg/m3] 56 49 2016 25 22 1987 10 3 1900 (Fuente: Elaboración Propia). 93 Grafico Nº14. Grafico %CBR y DSC (Arenisca Grisácea). (Fuente: Elaboración Propia). Según se observa en el grafico Nº14 el % CBR para la arenisca grisácea, a 5.08 mm de penetración y al 95% de DMCS corresponde a un 3%. Sucede que en este grafico la primera densidad que corresponde a 1900 Kg/m3 se encuentra muy alejada de la dos densidades siguientes, 1987 Kg/m3 y 2016 Kg/m3, debido a lo anterior caben dudas respecto a la inclinación de la curva, principalmente en el espacio comprendido entre la densidad 1900 y 1987 Kg/m3; sin embargo muchas veces la realización del grafico depende del criterio del laboratorista, de esta manera si pensamos que la arenisca en condiciones de saturación actúa en pésimas condiciones y que el % CBR del material antes mencionado según experiencias anteriores varia entre un 3% a un 5%, el resultado que obtuvimos se acerca a lo que esperábamos llegar, es decir un %CBR cercano al 3%. 3.6 Resultados obtenidos por otros autores. Como ya sabemos la arenisca grisácea posee variadas características, como por ejemplo variabilidad en su granulometría y plasticidad dependiendo del lugar donde se extraiga. De este 94 modo revisaremos los resultados obtenidos por Mancilla (2006) y trataremos de llegar a una conclusión al respecto. Cabe señalar que la arenisca ensayada por Mancilla fue extraída del sector oriente de la ciudad de Pta. Arenas, específicamente en el movimiento de tierras de la obra Complejo Penitenciario. 3.6.1 Granulometría. Tabla Nº54. Tabla de Granulometría (Arenisca Grisácea, sector Complejo Penitenciario Pta. Arenas). Tamiz Nº 10 40 200 Residuo Abertura (mm) 2 0,5 0,08 Peso retenido (gr) % retenido 50,82 204,46 2,02 14,2 57,1 % que pasa 100 85,8 28,7 (Fuente: Mancilla, 2006). 3.6.2 • Limites de Consistencia. Limite Plástico. Tabla Nº55. Tabla de Limite Plástico (Arenisca Grisácea, sector Complejo Penitenciario Pta. Arenas). Limite plástico Ensaye Nº Cápsula Nº 1 Peso cápsula + suelo húmedo (gr) 2 Peso cápsula + suelo seco (gr) 3 Peso de la cápsula (gr) 4 Peso del agua (1-2) (gr) 5 Peso del suelo seco (2-3) (gr) 6 % humedad (4/5 x 100) 7 Promedio Límite Plástico 1 12 21,31 20,23 16,03 1,08 4,2 25,7 2 10 22,48 21,18 16,22 1,3 4,96 26,2 25,95 (Fuente: Mancilla, 2006). De la tabla Nº55 Obtenemos el límite plástico corresponde a un 25.95 % 95 • Limite Líquido. Tabla Nº 56. Tabla de Limite Plástico (Arenisca Grisácea, sector Complejo Penitenciario Pta. Arenas). Ensaye Nº Cápsula Nº Nº Golpes 1 Peso cápsula + suelo húmedo (gr) 2 Peso cápsula + suelo seco (gr) 3 Peso de la cápsula (gr) 4 Peso del agua (1-2) (gr) 5 Peso del suelo seco (2-3) (gr) 6 % humedad (4/5 x 100) 1 11 15 24,68 22,24 16,04 2,44 6,2 39,35 Límite líquido 2 7 29 32,51 30,07 23,58 2,44 6,49 37,6 3 5 42 34,58 31,78 24,33 2,8 7,45 37,58 (Fuente: Mancilla, 2006). Grafico Nº15. Grafico Limite Liquido (Arenisca Grisácea, sector Complejo Penitenciario Pta. Arenas). (Fuente: Mancilla, 2006). Del gráfico Nº15, obtenemos que el Límite líquido corresponde a un 38,4 %. Luego el IP es: IP= 38.4 – 25.95 IP= 12.45 % 96 3.6.3 Carta de Plasticidad de Casagrande. Determinado el Límite Líquido y el Límite Plástico se puede obtener un punto representativo de una muestra de suelo en la Carta de Plasticidad de Casagrande, representando la relación del Límite Líquido con el índice de Plasticidad. Grafico Nº16. Carta de Plasticidad (Arenisca Grisácea, sector Complejo Penitenciario Pta. Arenas). Indice de Plasticidad 70 60 LINEA A 50 CH MUESTRA 40 30 CL 20 MH-OH 10 ML-OL CL-ML 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Límite Liquido (Fuente: Mancilla, 2006). De acuerdo a la Carta de plasticidad de Casagrande, la muestra corresponde a una clasificación CL, que corresponde a Arcilla de baja plasticidad. 3.6.4 Clasificación del material estudiado. Según el sistema de clasificación AASTHO, de acuerdo a los resultados obtenidos de la Granulometría y Límites de Atterberg para la fracción menor al tamiz 5 mm, se obtuvo que el material estudiado se clasifica como: A – 2 – 6, el cual corresponde a gravas y arenas limosas y arcillosas. 97 Para el sistema unificado de clasificación de suelos (USCS), se clasifico el material como: • SC, el cual esta definido como arenas arcillosas, mezclas mal graduadas de arenas y arcillas. Debido a ambos estudios, es decir los realizados por Mancilla y los entregados en la presente memoria se puede mencionar como conclusión que ambas clasificaciones efectivamente corresponden a una arenisca, ya que según Mancilla la composición predominante es arena y se encuentra cementado producto de la arcilla presente en ella. Y en el análisis anteriormente mencionado la composición predominante es un limo, el cual le otorga su particular dureza. 3.7 Breve Análisis de los Suelos estudiados. Según vimos en la sección anterior, se pudo llegar a una conclusión con respecto a la naturaleza de la arenisca teniendo presente solo los parámetros de granulometría y plasticidad, llegando a la conclusión final que incluso sabiendo que los parámetros anteriormente nombrados varían de acuerdo al lugar de donde se extraiga la muestra, su composición siempre va a estar asociada a dos tipos de suelos; uno en mayor grado que el otro, en donde va a existir uno que lo deje cementado. 98 Grafico Nº17. %CBR Real v/s %CBR Permitido según Manual de Carreteras. CLASIFICACION DE LOS SUELOS SEGÚN CBR% %CBR REAL %CBR M.C 120% 107% 100% 80% 60% 40% 24% 20% 15% 3% 3% 3% 3% 3% 0% INT E G R AL (P ozo G omez) AR E NA L IMO S A (S ector AR E NA L IMO S A (S ector AR E NIS C A G R IS AC E A C erro S iron) F uera de L oteo) (Fuente: Elaboración Propia). Según el grafico Nº 17 podemos observar que desde luego el mejor %CBR lo posee el material integral, el cual se explica debido a que es un material granular y por ende sus %CBR son altos, luego si observamos el %CBR de las arenas limosas obtenidas de diferentes sectores, podemos observar que poseen distintos %CBR siendo ambos muy similares en su granulometría; esto se explica debido a que la arena limosa, obtenida en el sector fuera del loteo, posee dentro de su composición porciones de grava, lo cual sin dudas le aporte una mayor consistencia y graduación mayor al material. A modo de resumen los tres suelos analizados según el Manual de Carreteras (2003) sirven como relleno al poseer un %CBR superior al 3%. Finalmente si analizamos la capacidad de soporte de la arenisca nos damos cuenta que se encuentra justo en el limite, es decir posee un 3% de CBR, en donde el hecho de que sirva o no como relleno compensado va a depender de la Inspección de cada obra, sin embargo en la mayoría de los casos al ser un material tan poco confiable, se descarta y se considera como material inadecuado. 99 Grafico Nº18. Clasificación de los Suelos según su Índice de Plasticidad (IP). CLASIFICACION DE LOS SUELOS SEGÚN IP Indice Plasticidad (IP) 12% 10% 10% 8% 6% 4% 3% 2% NP NP 0% INT E G R AL (P ozo G omez) AR E NA L IMO S A (S ector AR E NA L IMO S A (S ector AR E NIS C A G R IS AC E A C erro S iron) F uera de L oteo) (Fuente: Elaboración Propia). Según se observa en el grafico Nº18 si dudas el material que presenta mayor IP corresponde al integral, en donde podemos mencionar que el hecho de utilizar como relleno de plataformas materiales granulares, con cierto grado de plasticidad, es lo mas recomendable debido a que se obtienen las densidades sin mayor esfuerzo de compactación; a esto si le agregamos que posee un alto %CBR lo convierte en un material de excelente calidad. La única desventaja que presenta este material es su alto costo, ya que van asociados los cargos debido a la compra del material (ya que es traído de empréstito), el transporte del mismo, desde la cantera en que se obtiene hasta la locación final del material y por ultimo el costo en maquinarias tanto para extenderlo como para compactarlo. Alto costo si lo comparamos con ambas arenas que son materiales compensados y que se obtiene dentro de la misma obra, donde los únicos gastos asociados son el transporte y la colocación de este. Por otra parte ambas arenas limosas, la extraída del cerro y la obtenida fuera del loteo, son materiales NP, sin plasticidad, en donde podemos mencionar que el hecho de trabajar con materiales NP se puede realizar, aunque hay que recalcar que no son lo mas confiables, 100 independiente que sus %CBR cumplen con la norma y con lo indicado en las especificaciones. Lo anterior se explica por el hecho que son arenas, debido a esto se le debe exigir un nivel de compactación mayor para obtener las densidades, además de una mayor humectación para provocar la cohesión de sus partículas lo cual incurre en mayor cuidado y supervisión al realizar el relleno. Otro cuidado que hay que tener, es el hecho de que este material es muy voluble a fenómenos hídricos debido a su permeabilidad, lo cual puede producir un arrastre de finos y futuros asentamientos en las plataformas. Debido a lo anterior, es que se recomienda la colocación de geotextiles al usar este tipo de material, pero en la mayoría de los casos esta solución se descarta debido a su elevado costo. 101 CAPITULO IV: “Análisis de Tablas, Rendimientos y Conclusiones respecto al Movimiento de Tierras de Loteo Siron”. Finalmente en este capitulo veremos primeramente una serie de tablas utilizadas por Oficina Técnica para controlar los costos del mov. de tierras de una faena cualquiera, luego entraremos en el rendimiento de las principales maquinarias utilizadas en el proyecto; analizándolo de manera detallada según la faena que se ejecute y finalmente veremos las principales conclusiones que se rescatan del trabajo presentado. 4.1 Tablas Utilizadas por Of. Técnica para el control de costos. 4.1.1 Tabla Report Maquinas y Camiones. Esta tabla nos ofrece una visión diaria de lo que sucede en la faena, es decir aquí se ingresa todo el detalle de las horas que trabajaron las distintas maquinarias como así también en que faenas estuvieron. De igual manera se realiza con los camiones, en este caso se detalla la cantidad de viajes, lugar de viaje, etc… Cabe mencionar que existen otras tablas de ayuda a las que se nombro anteriormente, como son la tabla de petróleo en la cual se digita diariamente el petróleo realizado a cada maquinaria o camión, para después realizar los descuentos correspondiente al momento de la facturación. 102 4.1.1.1 Tabla Report Maquinas. Tabla Nº 57. Tabla Control Report Maquinas. Horometro Codigo Fecha Report Inicial Final Maquina Propietario Hrs. Hrs.Min. $ Hora $Total dia Petroleo Precio Neto Monto Factura Estado U01 08/11/2008 82 12215 12225 Excavadora 320L Julio Gomez 10 2 $ 29.500 $ 295.000 129 -540 -$ 69.660 $ 225.340 FACTURADO U01 10/11/2008 124408 5526 5527 Retroexc. Nº 309 Maqsa 1 $ 15.434 $ 15.434 8 -570 -$ 4.560 $ 10.874 NO FACTURADO U01 08/11/2008 83 12225 12234 Excavadora 320L Julio Gomez 9 2 $ 29.500 $ 265.500 199 -540 -$ 107.460 $ 158.040 FACTURADO U01 18/11/2008 85 12244 12254 Excavadora 320L Julio Gomez 10 2 $ 29.500 $ 295.000 186 -540 -$ 100.440 $ 194.560 FACTURADO U01 19/11/2008 86 12254 12264 Excavadora 320L Julio Gomez 10 2 $ 29.500 $ 295.000 219 -540 -$ 118.260 $ 176.740 FACTURADO U16 20/11/2008 125608 8267 8270 Retroexc. Nº 307 Maqsa 3 $ 15.434 $ 46.302 15 -570 -$ 8.550 $ 37.752 NO FACTURADO U19 24/11/2008 124412 5555 5558 Retroexc. Nº 309 Maqsa 3 $ 15.434 $ 46.302 21 -570 -$ 11.970 $ 34.332 NO FACTURADO U02 24/11/2008 122124 5228 5229 Rodillo Hamm Nº 605 Maqsa 1 $ 15.405 $ 61.620 -570 $0 $ 61.620 NO FACTURADO U22 27/11/2008 349 2694 2696 Retro. Preselec Preselec Ltda. 2 $ 17.000 $ 34.000 10 -540 -$ 5.400 $ 28.600 FACTURADO U02 28/11/2008 349 2696 2704 Retro. Preselec Preselec Ltda. 8 $ 17.000 $ 136.000 42 -540 -$ 22.680 $ 113.320 FACTURADO U01 28/11/2008 1850 6258 6260 Retro. Rony Saldivia Ronny Saldivia 2 $ 17.000 $ 34.000 16 -540 -$ 8.640 $ 25.360 FACTURADO U02 28/11/2008 1850 6260 6261 Retro. Rony Saldivia Ronny Saldivia 1 $ 17.000 $ 17.000 8 -540 -$ 4.320 $ 12.680 FACTURADO U01 28/11/2008 350 2704 2705 Retro. Preselec Preselec Ltda. 1 $ 17.000 $ 17.000 10 -540 -$ 5.400 $ 11.600 FACTURADO U01 28/11/2008 87 12264 12269 Excavadora 320L Julio Gomez 5 2 $ 29.500 $ 147.500 186 -540 -$ 100.440 $ 47.060 FACTURADO U01 28/11/2008 1847 6268 6269 Retro. Rony Saldivia Ronny Saldivia 1 $ 17.000 $ 17.000 10 -540 -$ 5.400 $ 11.600 FACTURADO U01 28/11/2008 88 12269 12278 Excavadora 320L Julio Gomez 9 2 $ 29.500 $ 265.500 78 -540 -$ 42.120 $ 223.380 FACTURADO U02 28/11/2008 125610 8285 8288 Retroexc. Nº 307 Maqsa 3 $ 15.434 $ 46.302 29 -540 -$ 15.660 $ 30.642 NO FACTURADO U02 28/11/2008 121697 5238 5240 Rodillo Hamm Nº 605 Maqsa 2 $ 15.405 $ 61.620 -540 $0 $ 61.620 NO FACTURADO 4 4 (Fuente: Elaboración Propia). 103 En la tabla Nº57, se grafica la estructura del control de las maquinas; las aclaraciones que se pueden realizar en este tipo de tabla corresponden por ejemplo a los códigos, en donde el U01, se refiere al corte excavación, el U02, al relleno de plataformas, el U19, excavación zanja AA.SS. De este modo se pretende con códigos pre-establecidos, el correcto desglose de la faena de la maquinaria, para de esta forma controlar las horas maquinas en cada partida. Vale recalcar que los operadores muchas veces se rehacen a realizar este tipo de desglose; es por esto que se necesita un cierto grado de capacitación y por supuesto la supervisión directa de los capataces para que este proceso se ejecute de la forma más correcta. El otro punto que se puede hacer mención corresponde a las horas mínimas que cobran algunas maquinarias, por ejemplo en época de invierno en que muchas veces las faenas se ven interrumpidas por efectos climáticos, los propietarios se respaldan por el hecho de que si la maquinaria trabaja un periodo en horas inferior que el estipula el contrato, se cobran las horas mínimas. Por ejemplo en la tabla Nº58, la Excavadora 320L de Julio Gómez, tiene 2 hrs. mínimas, mientras que el rodillo Hamm Nº605, tiene 4 horas mínimas. Por ultimo como la empresa Salfa Corp, presta a los propietarios el petróleo y luego se lo descuenta es que se pueden observar las columnas: petróleo, neto. Y finalmente la columna estado, nos indica si la faena esta cobrada o aun falta por facturar. 104 4.1.1.2 Tabla Report Camiones. Tabla Nº 58. Tabla Control Report Camiones. Codigo Fecha Report Patente Propietario Cap Km Viajes m3 Desde Hasta U01 08-11-08 218 UP 22-41 Silvio Fernandez 8 3 5 40 Obra Botadero Mercado U01 08-11-08 95 RA 22-99 Transp. Vrsalovic 12 3 6 72 Obra Botadero Mercado U01 08-11-08 3866 YN 42-15 Jaime Arteaga 8 3 5 40 Obra Botadero Mercado U02 08-11-08 1048 PL 57-28 Carlos Gomez 12 6 9 108 Cant. Gomez U02 08-11-08 301 SS 82-52 Julio Gomez 12 6 9 108 Cant. Gomez $Km.Base $Km.Adic. $ Km $Total m3 Cant.Dia $Total dia Petroleo Precio Neto Monto Factura 0,5 $ 40.000 154 -$ 570 -$ 87.780 -$ 47.780 -$ 570 0 $ 48.960 $ 580 $ 100 $ 4.080 $ 48.960 $ 48.960 $ 40.000 -$ 570 0 $ 40.000 Integral Plataforma $ 580 $ 400 $ 8.820 $ 105.840 $ 105.840 -$ 570 0 $ 105.840 Integral Plataforma $ 580 $ 400 $ 8.820 $ 105.840 $ 105.840 -$ 570 0 $ 105.840 0,5 U17 08-11-08 338 RX 26-33 Claudio Perez 8 3 3 24 Exc. Urb. AA.SS. Botadero Mercado $ 80.000 -$ 350 0 $ 80.000 U19 10-11-08 1447 PX 80-51 Osvaldo Gomez 12 11 2 24 Cant. DiSanchez Arena Urb. AA.SS. $ 500 $ 810 $ 2.620 $ 31.440 1,0 $ 31.440 -$ 350 0 $ 31.440 U16 10-11-08 1447 PX 80-51 Osvaldo Gomez 12 11 2 24 Cant. DiSanchez Arena Urb. A.P. $ 500 $ 810 $ 2.620 $ 31.440 $ 31.440 -$ 350 0 $ 31.440 U19 10-11-08 520 UA 25-39 Norma Barria 12 11 2 24 Cant. DiSanchez Arena Urb. AA.SS. $ 500 $ 810 $ 2.620 $ 31.440 $ 31.440 -$ 350 0 $ 31.440 U16 10-11-08 520 UA 25-39 Norma Barria 12 11 1 12 Cant. DiSanchez Arena Urb. A.P. $ 500 $ 810 $ 1.310 $ 15.720 $ 15.720 -$ 350 0 $ 15.720 (Fuente: Elaboración Propia). 105 En cuanto a la tabla Nº58, podemos mencionar que la columna Cap, corresponde a la capacidad de la tolva, la columna Km, se debe a la distancia recorrida entre la columna Desde y Hasta; mientras que la columna m3 se refiere a la cantidad de m3 transportados. Como vimos claramente en el capitulo II, sección 2.4 existen camiones por día y camiones por m3/km; es por eso que en esta tabla se ven reflejadas los costos de ambas modalidades de contrato. Así por ejemplo, para el caso de los camiones por m3/Km, en la columna $Km.Base se ve el costo por los dos primeros kilómetros y en la columna $Km.Adic. el cargo por los demás kilómetros; mientras que en la columna $Km, corresponde a la multiplicación de lo anterior por la cantidad de viajes y finalmente el costo total se refleja en la columna $Total m3, que sale debido a la multiplicación $Km por la columna Cap. Para el caso de los camiones por día, se debe tomar en cuenta la columna Cant.Dia, que corresponde a la cantidad de horas reflejado en un entero, donde 8 hrs. equivalen a 1 y esta relacionada con la columna $Total día que se refiere al costo total. El resto de las columnas se explican exactamente igual que la tabla Nº57. 106 4.1.2 Tabla Costo m3. En esta tabla se refleja el valor que cuesta cortar o bien rellenar un m3 de material, aquí se consideran todos los cargos asociados, como por ejemplo para el caso del corte el costo en horas maquinas de excavadora y el flete de los camiones para transportarlo a botadero, mientras que para el caso del relleno se encuentra considerado el costo de lo que significa extraer un m3 de cantera, es decir la compra del material (lo cual se detallara en la tabla Nº61), el transporte o flete de este, desde la cantera en que se extrajo y la obra a la cual se lleva y finalmente las horas maquinas involucradas en esta faena, como son horas de retroexcavadora o bien de tractor para extender el material y hrs. maquinas de rodillo para compactarlo. El objetivo de esta tabla es muy importante, ya que nos entrega un parámetro de comparación con respecto al valor por m3 en que se estudio la propuesta. Por ejemplo si la propuesta se estudio pensando que el m3 de material de relleno puesto en obra iba a costar $2.150, y la tabla costo por m3 nos dice que el m3 de relleno nos esta saliendo a $2.480, significa que estamos perdiendo $330 por m3 de material rellenado. Es por esto que como conclusión podemos decir que esta tabla nos indica si estamos perdiendo o ganando; ahora bien si ocurre lo primero nos alerta, debiéndose tomar las medidas necesarias para revertir dicha situación. La estructura de la tabla mencionada es la siguiente: 107 4.1.2.1 Tabla Costo m3 Corte. Tabla Nº 59. Tabla Control Costo m3 Corte. Fecha m3 Corte $Costo Excavadora $Costo Retroexc. $Costo Tractor $Flete Camiones $Camión Algibe $Costo Dia Total $Costo m3 Dia 04/12/2008 528 $ 168.000 $0 $0 $ 248.155 $0 $ 416.155 $ 788 05/12/2008 408 $ 140.000 $0 $0 $ 191.760 $0 $ 331.760 $ 813 06/12/2008 700 $ 196.000 $0 $ 209.360 $ 385.000 $0 $ 790.360 $ 1.129 07/12/2008 640 $ 168.000 $0 $ 157.020 $ 352.000 $0 $ 677.020 $ 1.058 08/12/2008 1122 $ 284.000 $0 $ 209.360 $ 610.220 $0 $ 1.103.580 $ 984 09/12/2008 1084 $ 523.690 $0 $ 209.360 $ 596.200 $ 10.822 $ 1.340.072 $ 1.236 10/12/2008 1082 $ 330.804 $0 $ 209.360 $ 595.100 $ 10.822 $ 1.146.086 $ 1.059 11/12/2008 596 $ 140.000 $0 $ 104.680 $ 327.800 $0 $ 572.480 $ 961 12/12/2008 1540 $ 515.565 $0 $ 235.530 $ 819.000 $0 $ 1.570.095 $ 1.020 13/12/2008 2002 $ 521.610 $0 $ 209.360 $ 1.046.700 $ 24.820 $ 1.802.490 $ 900 14/12/2008 2126 $ 527.655 $0 $ 235.530 $ 1.158.350 $ 10.500 $ 1.932.035 $ 909 15/12/2008 3482 $ 765.750 $0 $ 235.530 $ 1.633.640 $ 21.000 $ 2.655.920 $ 763 16/12/2008 3684 $ 866.025 $0 $ 235.530 $ 2.003.514 $ 31.500 $ 3.136.569 $ 851 17/12/2008 1730 $ 483.930 $0 $ 104.680 $ 795.918 $ 17.500 $ 1.402.028 $ 810 18/12/2008 2744 $ 600.455 $ 154.050 $ 157.020 $ 1.646.180 $ 21.000 $ 2.578.705 $ 940 19/12/2008 4508 $ 808.000 $0 $ 421.506 $ 2.269.600 $ 21.000 $ 3.520.106 $ 781 20/12/2008 3762 $ 657.039 $0 $ 514.494 $ 1.970.126 $ 18.667 $ 3.160.326 $ 840 Totales 31738 $ 7.696.523 $ 154.050 $ 3.448.320 $ 16.649.263 $ 187.631 $ 28.135.787 $ 887 Costo m3 Acumulado (Fuente: Elaboración Propia). $ 887 108 En cuanto a la tabla Nº59, podemos mencionar que se suman todos los cargos asociados a la faena de corte, vale decir el costo que se incurre en maquinarias tales como horas excavadora, horas retroexcavadora, horas tractor, proporción del día del camión algibe y cualquier otra maquinaria que se haya ocupado durante la jornada para apoyar el corte. Otro aspecto importante se refiere al costo asociado al flete de los camiones, es decir se suman en una columna el costo del flete de todas los camiones que hayan ido a botadero; finalmente todos los cargos anteriormente nombrados se suman (lo cual se aprecia en la columna $Costo Día Total) y se dividen por la cantidad de m3 cortados ese día, lo cual nos entrega un valor promedio del costo por m3 diario, lo cual se refleja en la columna $Costo m3 día. Finalmente si queremos saber cuanto salio el m3 de corte en un determinado mes, debemos sumar la columna $Costo Día Total del mes que se quiera obtener y dividirlo por la suma del mes respectivo de la columna m3 Corte, lo cual nos entrega el dato necesario para compararlo con nuestro precio propuesta como se explico en la sección 4.1.2. 109 4.1.2.2 Tabla Costo m3 Relleno. Tabla Nº 60. Tabla Control Costo m3 Relleno. CANTERAS Fecha $ 1.250 $ 870 $ 1.300 Muñiz Gómez Sta. Rita 06/06/2008 1060 07/06/2008 1100 09/06/2008 884 10/06/2008 1456 11/06/2008 1300 12/06/2008 504 1312 13/06/2008 148 14/06/2008 99 354 $Costo Arido $Costo Retroexc. $Costo Tractor $Costo Rodillo $Flete Camiones $Camión Algibe $Costo Día Total $Costo m3 Día $ 922.200 $ 32.000 $ 183.190 $ 61.620 $ 915.060 $ 13.542 $ 2.127.612 $ 2.007 $ 1.085.700 $ 61.736 $ 183.190 $ 77.025 $ 1.088.980 $ 13.542 $ 2.510.173 $ 2.094 $ 769.080 $ 62.868 $ 183.190 $ 138.645 $ 869.673 $ 13.542 $ 2.036.998 $ 2.304 $ 1.266.720 $0 $ 209.360 $ 107.835 $ 1.405.646 $ 40.387 $ 3.029.948 $ 2.081 $ 1.591.200 $ 61.736 $ 209.360 $ 123.240 $ 1.659.700 $ 13.542 $ 3.658.778 $ 2.212 $ 438.480 $0 $ 183.190 $ 61.620 $ 465.797 $ 13.542 $ 1.162.629 $ 2.307 $ 1.326.440 $ 15.434 $ 183.190 $ 123.240 $ 1.528.286 $ 13.542 $ 3.190.132 $ 2.185 $ 78.510 $ 2.547 290 $ 252.300 $ 62.868 0 $ 1.237.500 $ 156.038 $ 77.025 $ 254.342 $ 13.542 $ 738.587 $ 123.240 $ 1.086.214 $ 13.542 $ 2.616.534 17/06/2008 972 $ 845.640 $ 157.736 $ 2.643 $ 130.850 $ 92.430 $ 1.069.714 $ 40.977 $ 2.337.347 $ 2.405 18/06/2008 780 $ 678.600 $ 48.000 $ 209.360 $ 77.025 $ 768.800 $ 13.542 $ 1.795.327 $ 2.302 19/06/2008 1032 20/06/2008 0 $ 897.840 $ 48.000 $ 157.020 $ 77.025 $ 1.026.022 $ 13.542 $ 2.219.449 $ 2.151 $ 912.600 $0 $ 431.158 $ 92.430 $ 563.317 $ 13.542 $ 2.013.047 21/06/2008 $ 2.868 422 $ 367.140 $0 $ 104.680 $ 61.620 $ 336.860 $ 13.542 $ 883.842 $ 2.094 23/06/2008 272 $ 236.640 $ 21.600 $ 400.162 $ 92.430 $ 214.032 $ 13.542 $ 978.406 $ 3.597 24/06/2008 576 $ 501.120 $ 77.170 $ 209.360 $ 92.430 $ 591.434 $ 13.542 $ 1.485.056 $ 2.578 25/06/2008 636 $ 553.320 $ 48.000 $ 183.190 $ 77.025 $ 688.145 $ 41.862 $ 1.591.542 $ 2.502 $ 13.882.520 $ 853.186 $ 3.238.960 $ 1.555.905 $ 14.532.022 $ 312.806 $ 34.375.399 $ 2.309 16/06/2008 Totales 990 1138 12596 702 1155 Costo m3 Acumulado (Fuente: Elaboración Propia). $ 2.309 110 Según vemos la tabla Nº60, en cuanto a formato es muy similar a la tabla Nº59, con la diferencia que la variedad de maquinarias involucradas en faenas de rellenos son superiores a las involucradas en el corte. Así por ejemplo podemos mencionar que para faenas de relleno se utilizan horas retroexcavadora y horas tractor, para distender el material, horas rodillo para compactar las capas, camión algibe para la humectación de estas y por supuesto el costo asociado al flete de los camiones tolva. Un punto que merece aclarar corresponde a las columnas Canteras, la cual se refiere a la cantera en que se extrajo el material y más debajo de esta el costo por la compra del m3 de material; finalmente en la columna $Costo Árido, corresponde a la suma del costo de las tres canteras en una jornada. Luego la forma de calcular el m3 de relleno es idéntica al explicado en la sección 4.1.2.1. Como podemos observar el costo de relleno por m3 es mucho más elevado que el de corte, lo cual se explica debido a que existe mayor cantidad de maquinarias involucradas y a su vez también la necesidad de compra del material de empréstito. Por lo que podemos concluir, que esta tabla es la que requiere mayor cuidado y atención, ya que si el costo resultante es mayor al que se estudio en propuesta, las perdida de obra podrían ascender a varios millones de pesos; lo anterior si hablamos de grandes volúmenes de relleno. 111 4.1.3 Tabla Control Administración Cantera. Este tipo de tablas se utiliza para calcular cuanto sale el costo por m3 de material integral obtenido de un pozo de empréstito, para el caso específico de Loteo Siron, se utilizo para el Pozo Gómez. Como la obra Loteo Siron tenia la administración del pozo, era de suma importancia conocer este dato, para que de esta forma poder vender el material integral a otras obras y cobrar el precio adecuado. Al igual que las tablas anteriores, aquí se reflejan todos los cargos asociados a la explotación de un pozo. Generalmente se sacaba el valor mensual y la contabilidad se cerraba a fin de mes, en otras palabras el m3 de integral variaba de un mes a otro, aunque en la mayoría de los casos los valores eran muy similares. Por ejemplo el costo de la mano de obra se refiere al valor mensual del sueldo del planillero, encargado de entregar los vales a los transportistas, lo cual acreditaba el viaje. Luego otro cargo hace referencia a los turnos de los guardias quienes vigilaban durante la noche las maquinarias que quedaban en el pozo. Luego, y al igual que las otras planillas se suman todos los cargos de las maquinarias involucradas como son: horas maquina de la excavadora; encargada de escarpar el material y por supuesto cargar los camiones. Otra maquinaria que se consideraba, aunque esporádicamente, era la motoniveladora encargada de arreglar los caminos hacia el pozo, debido a que quedaban en pésimas condiciones producto del frecuente transito de los camiones. El formato de esta tabla es el siguiente: 112 Tabla Nº 61. Tabla Control Costo Administración Cantera. PERMISOS Y OTROS Fecha M3 Extraídos Mano de Obra Guardia $Costo Excavadoras $Costo Motoniveladora $Costo Traslado Maq. OTROS COSTO PERMISOS COSTO ARIDO COSTO m3 DIARIO Costo Diario $ 110.000 02/02/2009 1169 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 460.290 $ 154.980 $2 $ 47 $ 400 $ 1.126 $ 1.315.883 03/02/2009 1010 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 992.461 $ 247.968 $2 $ 47 $ 400 $ 1.742 $ 1.759.651 04/02/2009 1428 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 492.132 $ 247.968 $2 $ 47 $ 400 $ 1.013 $ 1.447.004 05/02/2009 942 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 236.000 $ 247.968 $2 $ 47 $ 400 $ 1.033 $ 972.658 06/02/2009 1192 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 236.000 $ 216.972 $2 $ 47 $ 400 $ 884 $ 1.053.912 07/02/2009 340 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 147.500 $ 123.984 $2 $ 47 $ 400 $ 1.441 $ 489.876 09/02/2009 688 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 206.500 $ 216.972 $2 $ 47 $ 400 $ 1.160 $ 798.116 10/02/2009 964 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 236.000 $ 216.972 $2 $ 47 $ 400 $ 987 $ 951.540 11/02/2009 684 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 236.000 $ 216.972 $2 $ 47 $ 400 $ 1.207 $ 825.820 12/02/2009 1026 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 236.000 $ 30.996 $2 $ 47 $ 400 $ 773 $ 793.402 13/02/2009 826 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 236.000 $ 30.996 $2 $ 47 $ 400 $ 852 $ 703.602 $ 434.140 14/02/2009 492 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 147.500 $0 $2 $ 47 $ 400 $ 882 16/02/2009 594 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 236.000 $0 $2 $ 47 $ 400 $ 957 $ 568.438 17/02/2009 480 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 236.000 $ 141.500 $2 $ 47 $ 400 $ 1.372 $ 658.752 18/02/2009 442 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 317.474 $0 $2 $ 47 $ 400 $ 1.316 $ 581.664 19/02/2009 372 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 283.290 $0 $2 $ 47 $ 400 $ 1.387 $ 516.050 20/02/2009 588 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 283.290 $0 $2 $ 47 $ 400 $ 1.043 $ 613.034 21/02/2009 292 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 198.303 $0 $2 $ 47 $ 400 $ 1.353 $ 395.143 23/02/2009 488 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 254.961 $0 $2 $ 47 $ 400 $ 1.106 $ 539.805 24/02/2009 344 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 283.290 $0 $2 $ 47 $ 400 $ 1.464 $ 503.478 25/02/2009 300 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 283.290 $0 $2 $ 47 $ 400 $ 1.612 $ 483.722 26/02/2009 348 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 311.619 $0 $2 $ 47 $ 400 $ 1.533 $ 533.603 27/02/2009 434 m3 $ 15.732 $ 50.000 $ 339.948 $0 $2 $ 47 $ 400 $ 1.384 $ 600.546 28/02/2009 254 m3 $ 15.735 $ 50.000 $ 254.961 $0 $2 $ 47 $ 400 $ 1.712 $ 434.742 Totales 15697 m3 $ 377.571 $ 1.200.000 $ 7.144.809 $ 2.094.248 $ 110.000 $ 17.974.581 Costo m3 Integral (Fuente: Elaboración Propia). $ 1.145 113 El otro cargo a considerar corresponde al traslado de las maquinarias. Por ejemplo, cuando se realiza algún cambio de excavadora, ya sea por mantención o bien por término de faenas se debe transportar y considerar el cargo por el flete de la maquinaria, el cual corresponde aproximadamente a $55.000 por viaje. Otro punto importante corresponde a los permisos y otros, en donde la columna Costo Permiso se refiere al valor de permiso mensual que como vimos en el capitulo II corresponde a 20 UTM, dividido por la cantidad total de m3 extraídos en el mes; mientras que la columna Otros, hace referencia a costos por concepto de talonarios y materiales de oficina que se puedan ocupar y al igual que el anterior se divide por la cantidad de m3 totales. Como el pozo corresponde a un predio particular, el propietario de este vende el material a $400 por m3 extraído, lo cual se reflejan en la columna Costo Árido. Finalmente para calcular el costo total por m3 del mes correspondiente, se suman todos los cargos anteriormente señalados y se dividen por la cantidad de m3 extraídos en el mes en cuestión. 114 4.2 Rendimientos de la Principales Maquinarias utilizadas en Loteo Siron. Sin lugar a dudas resulta de vital importancia al momento de arrendar o bien comprar un determinado tipo de maquinaria conocer el rendimiento de estas. Cabe recalcar que existen varios tipos de rendimientos; así por ejemplo conocemos el rendimiento de petróleo, es decir cuantos litros de petróleo consume una determinada maquinaria en una unidad de tiempo, por ejemplo la mas común, la hora. El otro tipo de rendimiento corresponde al de faenas, vale decir cuantos m3 de material corta y carga una excavadora en una unidad de tiempo o bien cuantos metros lineales de excavación de una matriz de Agua Potable avanza una retroexcavadora en una unidad de tiempo. Vale hacer la mención que los rendimientos que se presentaran fueron obtenidos en terreno y se ajustan a las condiciones particulares de la obra; con lo anterior se pretende explicar que no necesariamente los resultados obtenidos van a coincidir en todos los lugares de trabajo; sin embargo son sin dudas un parámetro confiable al momento de necesitar alguna información al respecto. Se presentaran los rendimientos de las maquinarias mas incidentes por ejemplo, rendimiento de la Excavadora CAT 320C, Retroexcavadora CAT 416C, Rodillo HAMM y Camión Tolva de 12 m3, por ser el camión mas utilizado en obras de movimiento de tierras. 115 4.2.1 Rendimiento Excavadora CAT Mod.320C. Tabla Nº 62. Tabla Rendimiento Excavadora CAT Mod.320C. s/n Petróleo TIPO MAQUINA EXCAVADORA CAT Mod.320C CARACTERISTICAS TECNICAS Capac. Cucharón 1,5 m3 (*) Rendimiento Petróleo [Lt/hr] 18 [Lt/hr] $Valor Hora c/n Balde $ 29.500 c/n Ripper $ 31.500 Petroleo Incluido (****) FAENA Rend. [m3/hr] Rend. [ml/hr] $M3 $ML $M3 $ML Corte Excavación y Carguio de Camiones 145 (**) - $ 204 - $ 260 - Corte c/n Ripper para zanja AA.SS - 10 (***) - $ 3.150 - $ 3.960 (Fuente: Elaboración Propia). Observaciones: (*): El valor entregado corresponde al cucharón colmado. (**): El valor entregado corresponde al corte de un material con densidad natural, específicamente una arena limosa con un sin considerar tiempos muertos. (***): El dato entregado corresponde a los metros lineales, considerando una sección aprox. de 1.2 x 1.5 mt. (****): Se considera $450 por litro de petróleo. esponjamiento aproximado a 35% y 116 4.2.2 Rendimiento Retroexcavadora CAT Mod.416C. Tabla Nº 63. Tabla Rendimiento Retroexcavadora CAT Mod.416C. s/n Petróleo TIPO MAQUINA RETROEXCAVADORA CAT Mod.416C CARACTERISTICAS TECNICAS Petróleo Incluido FAENA Rend. [m3/hr] Rend. [ml/hr] $M3 $ML $M3 $ML Capac. Cucharón 0,76 m3 (*) Excavación Zanja AA.SS - 12 (***) - $ 1.417 - $ 1.717 Rendimiento Petróleo [Lt/hr] 8 [Lt/hr] Excavación Zanja A.P - 21(****) - $ 810 - $ 982 $Valor Hora $ 17.000 Extendido Material en Plataformas 168 (**) - $ 101 - $ 123 - (Fuente: Elaboración Propia). Observaciones: (*): El valor entregado corresponde al cucharón colmado. (**): El valor entregado corresponde al corte de un material con densidad suelta, con un esponjamiento aproximado a 35% y sin con un espesor de la capa o tongada de aprox. 0.35 mt. (***): El dato entregado corresponde a los metros lineales, considerando una sección aprox. de 1.2 x 1.5 mt. (****): El dato entregado corresponde a los metros lineales, considerando una sección aprox. de 1.0 x 1.0 mt. 117 4.2.3 Rendimiento Rodillo Hamm Mod.2420D. Tabla Nº 64. Tabla Rendimiento Rodillo Vibratorio HAMM Mod.2420D. s/n Petróleo TIPO MAQUINA CARACTERISTICAS TECNICAS Rendimiento Petróleo [Lt/hr] 10 [Lt/hr] Peso 11 Ton $Valor Hora $ 20.500 RODILLO VIBRATORIO HAMM Mod.2420D Petróleo Incluido FAENA Rend. [m3/hr] Rend. [m2/hr] $M3 $M2 $M3 $M2 Compactación de Material en Plataformas de Relleno 425 (*) 900 (*) $ 48 $ 23 $ 59 $ 905 Compactación de Bases y SubBases 188 (**) 670 (**) $ 109 $ 31 $ 133 $ 38 (Fuente: Elaboración Propia). Observaciones: (*): Se considera el espesor de la capa de 0.35 mt, donde el material se encuentra con densidad suelta y con un esponjamiento aprox. de 35%, considerándose tres pasadas para obtener la densidad Proctor. (**): Se considera el espesor de la capa de 0.20 mt, donde el material se encuentra con densidad suelta y con un esponjamiento aprox. de 40%, considerándose cuatro pasadas para obtener la densidad Proctor. 118 4.2.4 Rendimiento Camión Tolva 12 m3 M. Benz. Tabla Nº 65. Tabla Rendimiento Camión Tolva M. Benz Doble Puente 12 m3 FAENA TIPO MAQUINA CARACTERISTICAS TECNICAS Rendimiento Petróleo [Km/Lt] CAMION TOLVA M. BENZ (DOBLE PUENTE) 1,5 [Km/Lt] (*) Capacidad Tolva Por m3/Km 12 m3 Desde Hasta Km (***) Obra Loteo Siron Obra Loteo Siron 2 Obra Siron $580 y $100 (**) Obra Siron Botadero Mercado Cantera Gómez 3 6 $ Tarifas Por Día $ 100.000 Obra Siron Cantera Muñiz 13 s/n Petróleo Petróleo Incluido Tipo Tarifa $M3 $M3 Por m3/Km $ 580 $ 682 Por Día $ 596 $ 698 Por m3/Km $ 680 $ 830 Por Día $ 758 $ 908 Por m3/Km $ 980 $ 1.280 Por Dia $ 1.042 $ 1.342 Por m3/Km $ 1.678 $ 2.327 Por Día $ 2.083 $ 2.732 (Fuente: Elaboración Propia). Observaciones: (*): El rendimiento entregado corresponde al de un camión cargado, es decir con tolva llena y en camino en regular estado, ya que el rendimiento con tolva vacía y en caminos en buenas condiciones corresponde a 2[Km/Lt] aprox. (**): Según vimos en la sección 4.5.4.1 las tarifas de los camiones por vuelta corresponde a $580 los dos primeros kilómetros y $100 el kilómetro adicional. (***): Los datos entregados corresponde a la distancia en Km. que hay entre la columna Desde y la columna Hasta. 119 CONCLUSIONES Como se ha mencionado durante el desarrollo de la presente memoria, la importancia que se le radique a esta importante y aunque muchas veces “variable” partida denominada movimiento de tierras va a depender de las cantidades de obra involucradas; de esta manera se pretende numerar algunas recomendaciones a tener en cuenta al momento de estudiar un proyecto que contenga la partida mencionada, que en esta tesis se grafican como conclusiones, que salen debido a la experiencia del movimiento de tierras del proyecto habitacional Loteo Siron, las cuales son las siguientes: 1.-) Debido a la gran variabilidad y tipos de suelos que existen; resulta de suma importancia conocer el % de esponjamiento de los suelos a trabajar; tanto los suelos que se van a enviar a botadero como los que se van a traer de empréstito, lo anterior debido a que un error en el calculo del % esponjamiento resultaría grandes perdidas si las cantidades de obra involucradas son grandes. 2.-) Relacionado con el punto anterior, se desprende la recomendación de realizar ensayos “a priori” a los suelos a utilizar; lo anterior presta suma importancia si los suelos a excavar van a ser utilizados como relleno compensado, saber si su capacidad de soporte le permite ser usados como relleno y tratar de hacer el calculo lo mas cercano a la realidad de los m3 a compensar. El hecho de realizar ensayos mas acabados sobre la naturaleza de suelos que se van a compensar y no guiarse por una simple calicata que nos entrega información solo hasta dos metros de profundidad es importante. 120 3.-) Si las faenas de movimiento de tierras se van a realizar en épocas de invierno, considerar y proporcionar los recursos necesarios por concepto de arreglo de accesos dentro de la obra y fuera de ella, como por ejemplo los caminos hacia el botadero y hacia pozos de empréstito, tanto en material de relleno como en horas maquina. 4.-) Considerar posibles cambios en la economía, como por ejemplo alzas de petróleo, lo cual arrastraría un aumento en las tarifas por concepto de fletes de camiones y aumento en el valor de horas maquinas. Lo anterior traería consecuencias negativas al momento de sacar cuentas. 5.-) Si se ocupa un botadero o bien si se explota un pozo de empréstito, se deben provisionar una cierta cantidad de horas maquinas y de recursos, para el arreglo y la reforestación de estos lugares, después de su utilización, basándose en lo que especifique el plan de manejo respectivo. Las recomendaciones nombradas anteriormente, prestan importancia en momentos de estudio de la propuesta, en los cuales se presenta una oferta para realizar la faena. Sin embargo una vez ya en terreno se deben tener ciertas consideraciones en cuenta, como por ejemplo: 1.-) Controlar diariamente el costo por m3 de corte y de relleno (Tabla Nº59 y 60 explicada en la sección 4.1.2) e ir comparándolo con el que se planteó en propuesta. Ya que esta tabla es un excelente parámetro de comparación para sacar conclusiones si es que estamos ganando o perdiendo plata. 121 2.-) Capacitar e instruir a los supervisores y capataces de movimiento de tierras, sobre el hecho de tratar de maximizar lo mas posible las horas maquinas y que los camiones sean cargados con la capacidad de tolva real que poseen, ya que muchas veces por relaciones de amistad o compañerismo entre operador de maquinaria y chofer de camión lo mencionado anteriormente no se cumple. 3.-) Si se pretende un mayor avance en las faenas de corte y de relleno, se deben evitar los tiempos muertos, lo cual se soluciona contratando la cantidad de camiones necesarios para evitar lo anterior. En cuanto a la mecánica de suelos, específicamente a la arenisca grisácea, la cual fue extensamente estudiada y analizada en el capitulo III, podemos decir: 1.-) La arenisca grisácea varia sus características físicas, dependiendo del lugar donde se extraiga, llámese características físicas a granulometría y plasticidad, sin embargo su capacidad de soporte y comportamiento, es decir el hecho de presentarse con una consistencia muy firme, similar a la roca, en verano y como un material de aspecto y textura “gredosa”, en condiciones de saturamiento, es decir en invierno no varían. 2.-) La arenisca grisácea no debe considerarse como material de relleno, por tener una capacidad de soporte %CBR inferior a lo que exige la norma (Manual de Carreteras), aprox. al 3%, por que se considera como material inadecuado. Por ultimo, en referencia a los rendimientos de maquinarias entregados en la sección 4.2, se deben tener las siguientes consideraciones: 122 1.-) Los rendimientos que se entregan no solo en la presente memoria, sino que como regla general en cualquier libro o tabla, son solo parámetros y va a existir uno para cada obra, dependiendo obviamente de las condiciones de esta, y dependiendo también en un alto porcentaje a la habilidad y experiencia del operador. 2.-) Como en época de invierno, muchas veces las faenas se suspenden por problemas climáticos, los dueños de maquinarias para resguardarse económicamente cobran horas mínimas a sus maquinas; y a su vez también los transportistas exigen que se les pague un valor diario por el arriendo de sus camiones, eliminándose la condición de m3/Km, es por esto que según vimos en la tabla Nº65, las vueltas exigidas a los transportistas para pagarles un valor fijo diario, deben acercarse lo mas posible a lo que cuesta transportar un m3 de material en condiciones de m3/Km. 123 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS MINISTERIO DE VIVIENDA Y URBANISMO (MINVU). 2008. Manual para Dirigentes y Familias. 2 ed. Santiago de Chile. 76 p. CANTURIN, R.; R. SIUCHO. 2004. Aplicación de Métodos de Productividad en las Operaciones de Equipos de Movimiento de Tierras (Ejemplo Práctico: Cantera de la Fábrica de Cementos de Lima). (Disponible en http://cybertesis.upc.edu.pe/sdx/upc/ fiche.xsp?base= documents&id=upc.2004.canturin_cr-principal. Consultado el 08 de Abril de 2008). CHERNE, J.; A. GONZALEZ. 2000. Cambios de Volumen en el Movimiento de Tierras. (Disponible en http://www.elprisma.com/apuntes/curso.asp?id=3545. Consultado el 29 de Abril de 2008). INSTITUTO TECNOLOGICO GEOMINERO DE ESPAÑA. 1995. Manual de Arranque, Transporte y Carga. 2 ed. Madrid de España, Editorial Cartografías Madrid S.A. 101 p. MINISTERIO DE OBRAS PUBLICAS (MOP). 2003. Manual de Carreteras; Especificaciones Técnicas Generales de Construcción. Santiago de Chile. Vol.5, 636 p. REINA MULERO, JOSE. 2005. Estudio del Movimiento de Tierras y Diseño de Firme en un Camino Rural. Revista Digital Investigación y Educación. 19 (2): 1 – 22. BUSTILLO REVUELTA, M. 1997. Procesos y Equipos de Compactación. (Disponible en http://www.ing.udep.edu. Consultado el 23 de Septiembre de 2008). 124 MANUAL BOBCAT. 2004. (Disponible en http://www.bobcat.com/loaders/compare_models. Consultado el 18 de Octubre de 2008). URIBE, P. 1982. Geología y Consideraciones Geotécnicas del Suelo de Fundación de Punta Arenas. Punta Arenas de Chile. 114 p. LOW, M. 2008. Entrevista relacionada sobre el Fondo Solidario de la Vivienda. Punta Arenas de Chile, I. Municipalidad de Punta Arenas. (Comunicación Personal). MANSILLA, C.; J. PACHECO. 2006. Caracterización Geomecánica de la Formación Loreto en el sector sur de la ciudad de Punta Arenas. Tesis Constr. Civil. Punta Arenas, Univ. de Magallanes, Fac. Cien. Ing. 126 p. CONSTRUCTORA SALFA CORP. 2008. Plan de Calidad Movimiento de Tierras Loteo Siron. Punta Arenas de Chile. 36 p. CARRASCO POLL, R. 2008. Informe Mecánica de Suelos Obra: Loteo Siron. Punta Arenas de Chile. 16 p. DICKSON CONSULTORES LTDA. 2008. Plan de Manejo Ambiental Pozo de Empréstito Gómez – Navarro. Punta Arenas de Chile. 17 p. 125 ANEXOS. ANEXO A-1: Planta de Arquitectura 1er y 2do Piso. (Fuente: Constructora Salfa S.A, 2008) 126 ANEXO A-2: Elevaciones de Vivienda Básica. 127 (Fuente: Constructora Salfa S.A, 2008). 128 ANEXO B: Plano de Loteo, Obra Loteo Siron. (Fuente: Constructora Salfa S.A, 2008). . 129 ANEXO C: Comprobante de Permiso de Extracción de Áridos, mes de Octubre de 2008. (Fuente: I. Municipalidad de Punta Arenas, Dirección de Aseo, Ornato y Control Contrato). 130 ANEXO D: Fondo Solidario de la Vivienda. D.1 Fondo Solidario de la Vivienda I. El fondo solidario de vivienda I es un subsidio estatal orientado a las familias de mayor vulnerabilidad de nuestro país; esto quiere decir, que las familias cuyo ingreso monetario mensual, no permita el sustento de sus necesidades básicas. La obtención de un subsidio por parte de las familias interesadas se realiza en conjunto con el estado, que unido al ahorro de los postulantes facilita: Comprar una vivienda social construida, nueva o usada. Si se desea comprar una vivienda el monto del subsidio es distinto según la comuna donde se emplace el inmueble. El monto base varia entre 280 y las 420 UF. (En la comuna de Punta Arenas es de 360 UF). Si se trata de proyectos de construcción el monto máximo del subsidio fluctúa entre las 330 UF y las 470 UF, según la comuna donde se vaya a construir la vivienda (En la comuna de Punta Arenas es de 410 UF). En ambos casos los postulantes deben aportar un ahorro mínimo de 10 UF. Por lo que las familias quedan sin deuda hipotecaria, ya que la vivienda se financia totalmente con el ahorro familiar y el subsidio habitacional. (Manual para dirigentes y familias, MINVU, 2008). D.1.1 Requisitos para inscribirse al Fondo Solidario I. Para poder postular a este tipo de subsidio las familias postulantes deben cumplir con los siguientes requisitos y condiciones: • Acreditar la condición de jefe de familia (casado/as, convivientes y soltero/as), cónyuge o conviviente, a través de la Ficha de Protección Social. • Contar con un puntaje igual o inferior a 8.500 puntos en la Ficha de Protección Social. • Tener Cédula de Identidad chilena. • Acreditar haber depositado las 10 UF de ahorro mínimo que exige el programa, enterado hasta el día del ingreso del proyecto al Banco, en algún tipo de cuenta a las que se refiere el reglamento (de ahorro a plazo para la vivienda; de ahorro de leasing 131 habitacional; de ahorro con fines habitacionales de servicios de bienestar social en convenio con el MINVU; de aporte de capital y de depósitos de ahorro en cooperativa abierta de vivienda; de ahorro a plazo para la vivienda en una cooperativa de ahorro y crédito; otro tipo de cuentas de ahorro que contemplen la facultad de suspender el giro del ahorro en las condiciones que señala el reglamento) • No ser propietario/a de una vivienda (tampoco el cónyuge), salvo excepciones señaladas en el reglamento. • No tener certificado de subsidio habitacional vigente (postulante o cónyuge). • No estar postulando a otro programa habitacional, ni haber efectuado una reserva de subsidio “leasing” (postulante, cónyuge o algún miembro del grupo familiar acreditado). • Que no se encuentre postulando, él o la interesada, su cónyuge, conviviente u otro miembro del núcleo familiar identificado en la Ficha de Protección Social, al mismo o a otro programa habitacional. • No haber obtenido antes una vivienda o subsidio habitacional del SERVIU o de sus antecesores legales, de las municipalidades o de otros mecanismos (postulante ni cónyuge). salvo excepciones señaladas en el reglamento. No pueden postular personas solas, excepto si tienen la calidad de: • Indígenas de acuerdo a la Ley N° 19523. • Discapacitados/as acreditaos/as en el Compin. • Mayores de 60 años o viudos/as, si están reconocidas como víctimas en el Informe sobre Prisión Política y Tortura (Informe Valech). • Postulantes a la modalidad de construcción colectiva en zonas rurales. Condiciones adicionales para proyectos de construcción: • El grupo debe contar con personalidad jurídica. 132 • Debe estar conformado por al menos 10 familias y máximo 300. Excepcionalmente, en casos calificados, la Seremi de Vivienda y Urbanismo respectivo podrá autorizar proyectos para un número menor a 10 familias. • Presentar en conjunto un puntaje promedio igual o inferior a 8.500 puntos en la Ficha de Protección Social. Hasta un 30% del grupo puede tener un puntaje superior a los 8.500 puntos en la Ficha de Protección Social sin superar los 13.484 puntos. • Las familias de una persona no pueden exceder el 30% del grupo. Así de esta misma manera las EGIS que asesoran a las familias postulantes, deben entregar la siguiente documentación al SERVIU: • Ficha de Protección Social • Documentación sobre el o la postulante y su grupo familiar. • Documentación sobre cargas familiares, si las tiene. • Fotocopia de la libreta de ahorro o certificación emitida por la entidad captadora de ahorro (banco, cooperativa de ahorro y crédito, y otras entidades a fines.), en que conste, a lo menos, el número de cuenta y el tipo de libreta o cuenta. Si no fuese del BancoEstado o del Banco del Desarrollo se debe presentar, además, certificación con información del ahorro al último día del mes anterior al de inicio del período de postulación, con información de los saldos semestrales y saldo de la cuenta en UF. Si es del Banco-Estado o del Banco del Desarrollo se debe entregar mandato al SERVIU para que éste, directamente solicite la información. En caso de construcción y postulación colectiva, la EGIS debe presentar, además: • Formulario de Incorporación al Banco, tanto del proyecto como de cada una de las familias que integran el grupo, que contenga toda la información solicitada, firmado por el representante legal de la EGIS, por el representante del grupo y por el representante de cada familia del grupo. 133 • Antecedentes técnicos y legales del proyecto. Entre otros, permiso de edificación o de la aprobación del anteproyecto y/o certificado de recepción municipal, indicando su número y comuna donde se ubica el proyecto. • Declaración de los/as postulantes que indique que conocen el proyecto y sus características. Como podemos ver para postular a este tipo de subsidio se debe contar con la asesoría de una Entidad de Gestión Inmobiliaria Social (EGIS), la cual debe tener un convenio marco vigente firmado con la Secretaria Regional Ministerial de Vivienda, de la Región de Magallanes. D.2 Entidades de Gestión Inmobiliaria Social (E.G.I.S). Las entidades de gestión inmobiliarias de viviendas son municipios, fundaciones, corporaciones, cooperativas, consultoras y constructoras, entre otras entidades; siempre que firmen un convenio con la SEREMI de Vivienda de la región en que operen. Su objetivo principal es el de gestionar de forma rápida y lo más expedita posible, la adquisición y/o construcción de viviendas. En otras palabras son empresas de apoyo para los consumidores del rubro inmobiliario nacional. Las E.G.I.S. desarrollan de forma íntegra el proyecto inmobiliario, desde la confección de éste, hasta la adjudicación del mismo; todo esto en conjunto con los futuros propietarios. D.2.1 Funciones de una Entidad de Gestión Inmobiliaria Social (E.G.I.S). Estas funciones están determinadas por el Ministerio de Vivienda y Urbanismo, y de las cuales mencionaran las de mayor relevancia: • Realizar todas las acciones necesarias para que las familias a las cuales presta sus servicios puedan acceder al subsidio correspondiente a su proyecto de vivienda. 134 • Organizar la demanda y desarrollar e implementar el Plan de Habilitación Social. • Custodiar los antecedentes que respalden las inscripciones, actualizaciones y pago de subsidios, asegurando su más estricta confidencialidad. • Entregar la información que requiera el MINVU y/o el Director del SERVIU. • Asegurar la aplicación del ahorro comprometido en el financiamiento de los proyectos. • Asesorar en la obtención del crédito a las familias que lo requieran. Entre otras funciones, lo cual no impide que pueda cumplir con nuevas funciones técnico-administrativas, que complementen un mejor servicio a los clientes que así lo requieran (MINVU, 2008). D.2.2 Obligaciones de una Entidad de Gestión Inmobiliaria Social. El MINVU, es el ente gubernamental que regula la gestión inmobiliaria social que promueve el Estado a través de los programas habitacionales que este implementa, de este modo es este Organismo el exige a las empresas de gestión inmobiliaria el cumplimiento de los requisitos que seguidamente se pasa a detallar: • Representar a las familias ante el SERVIU. • Apoyar el trabajo del comité o de la familia. • Diseñar y ejecutar las actividades del plan de habitación social. • Recopilar los antecedentes para la obtención del subsidio. • Velar por el correcto desarrollo del proyecto: desde los antecedentes para la postulación, hasta la conclusión y recepción de las obras, inscripción en el Conservador de Bienes Raíces y entrega de las viviendas a las familias. • Informar y obtener la aprobación de las familias de los posibles cambios que pueda sufrir el proyecto. • Contratar a la empresa constructora que ejecutará las obras. 135 • Establecer en el contrato que la empresa constructora deberá aplicar obligatoriamente la metodología de gestión y control de calidad del Manual de Inspección Técnica de Obras del MINVU. • Establecer en el contrato con la empresa constructora un servicio de post venta en obra, durante los 30 días siguientes a la entrega de las viviendas. • Informar y remitir al SERVIU respectivo copia de los contratos celebrados con beneficiarios o grupos de beneficiarios. • Gestionar la recepción definitiva da las obras. • Realizar los trámites legales e inscripciones de la vivienda en el Conservador de Bienes Raíces. Si es un proyecto de construcción, la EGIS debe además cumplir con lo siguiente: • Asesorar a las familias en la búsqueda de un terreno. Es necesario tener un terreno adecuado, quienes vivan en el o ya son propietarios deben revisar que cumpla con los requisitos para poder hacer una construcción de calidad. Es necesario que el terreno tenga un precio y un tamaño adecuado para la cantidad de familias. También debe ser apto para la construcción. • Contratar a la empresa constructora en conjunto con la familia. La empresa constructora debe entregar viviendas de calidad, respetando los acuerdos tomados con la familia y cumplimiento con los requisitos del programa, las especificaciones técnicas y las leyes sobre la construcción. • Obtener permisos de construcción. • Guiar la ejecución del proyecto y velar por su calidad. Si es compra de vivienda, la EGIS debe cumplir con lo siguiente: • Asesorar a la familia en la búsqueda de una vivienda. 136 • Realizar un análisis de la adquisición, el estudio de títulos, informar la tasación, redactar la promesa y el contrato de compraventa. D.3 Etapas de un proyecto de Gestión Inmobiliaria Social. Para estructurar un proyecto inmobiliario se contempla una serie de pasos previos a cumplir, para que dicho cometido llegue a buen término; a continuación se presentan algunos los más relevantes a considerar: D.4 Elección de los futuros propietarios (clientes). La interacción entre los futuros propietarios y las entidades de gestión inmobiliarias se puede manifestar de varis modos, de dos son los que destacan: desde las E.G.I.S. hacia los futuros propietarios o de los futuros propietarios hacia las E.G.I.S. En el primer caso depende de la capacidad empresarial de la entidad de gestión inmobiliaria de abrir mercado en su área. Para ello la empresa sale a la busca de sus potenciales clientes, investigando los sectores vulnerables o con necesidad inmobiliaria, como por ejemplo; tomas, campamentos, personas que desean acceder a una solución habitacional de carácter social; o bien realizando publicidad en los diversos medios de comunicación local. La segunda opción es la más recurrente, y se da cuando un conjunto de personas naturales se agrupan y a través de un representante designado entre ellos mismos, se pone en contacto con una E.G.I.S. para obtener la asesoría de ésta en todo el proceso de postulación habitacional. 137 D.4.1 Evaluación de los futuros propietarios. Es indispensable una exhaustiva evaluación de los nuevos clientes, de tal manera de evitar posteriores malos entendidos durante el periodo de postulación. Además es un requisito esencial para comenzar la inscripción de los beneficiarios ante el Ministerio de Vivienda y Urbanismo. D.4.2 Firma de acuerdo. Es relevante que el acuerdo suscrito entre la Entidad de Gestión Inmobiliaria y las familias beneficiarias quede escrito y firmado por los representantes legales de ambas partes de forma tal de otorgar la seriedad necesaria al proyecto. D.4.3 Designación del terreno. Este es uno de los pasos más difíciles a concretar para hacer realidad “el sueño de la casa propia”. La selección de los terrenos para la construcción de un proyecto habitacional es de suyo compleja, ya que éste debe cumplir una serie de requisitos tales como: valor acorde al proyecto habitacional a ejecutar, superficie adecuada para la cantidad de viviendas que se desea construir, una calidad del suelo apta para la edificación, un emplazamiento óptimo para el suministro de los servicios básicos, entre otros factores. De igual forma se debe tener presente que para la adquisición del terreno, se puede destinar hasta un 30% del subsidio del fondo solidario de vivienda, sin embargo; este monto puede ser mayor si se complementa con el subsidio de localización. Este último, permite beneficiar a los postulantes hasta en un 100% del valor del terreno, no obstante; los postulantes deben cumplir ciertos requisitos, tales como: • El grupo de postulantes no debe superar las 150 familias. • Como mínimo el 60 % de los postulantes debe tener su Ficha de Protección social. • Los terrenos deben cumplir con lo estipulado en el subsidio de localización. 138 También se debe verificar que el plan regulador comunal permita la edificación de viviendas en el terreno que se proyecta construir, además debe existir factibilidad para la obtención de los servicios básicos, y la superficie disponible de cabida a los requerimientos del proyecto. Del mismo modo, es importante mencionar que al momento de celebrar el acuerdo entre la E.G.I.S. y SERVIU se debe considerar el financiamiento de los estudios de suelos, los gastos por concepto de trabajos topográficos, chequeos de deslindes y posibles movimientos de tierra que se deban ejecutar en los diferentes terrenos disponibles para el desarrollo del proyecto. Lo anterior permite contar con elementos objetivos para elegir la alternativa más conveniente D.5 Proceso, E.G.I.S, Grupos y Criterios de Selección que se adoptados en Loteo Sirón. En este punto se pretende mostrar como fue el proceso, la formación de los grupos, la E.G.I.S que gestiono este proyecto y finalmente como fue el criterio de selección ocupado para seleccionar a los postulantes favorecidos con una vivienda social dinámica sin deuda en Loteo Sirón. De esta forma podemos mencionar que el proceso de formación de los grupos, gestión de adjudicación de terrenos y todos los requisitos anteriormente nombrados para llevar a cabo la construcción de Loteo Sirón, corresponde a un trabajo que comenzó en el año 2005 y que termino recién a fines del 2007, fecha en la cual empezaron los inicios de la obra. D.5.1 Tipo de E.G.I.S que gestiono Loteo Sirón. La E.G.I.S que gestiono todo el proceso antes mencionado para el caso del Loteo Sirón fue la I. Municipalidad de Punta Arenas, y según entrevista personal con la Sra. Marisol Low, asistente social de dicha entidad, cada organismo de esta cumplió con el trabajo que le correspondía, por ejemplo la Dirección de Obras, se dedico a ver toda la parte técnica del 139 proyecto, como por ejemplo una vez que se tenia el terreno proceder a subdividirlo, tramitar la factibilidad de los servicios, etc… Mientras que por otra parte el equipo de servicio social de la Municipalidad se hizo cargo de lo que le correspondía, es decir, clasificar a las distintas familias según sus puntajes de Ficha CAS y Ficha de Protección Social y crear el criterio de selección de los postulantes, tarea en la cual participo muy cercanamente el alcalde. Cuando un municipio opere como E.G.I.S y como ocurrió en este caso se deben entregar los siguientes documentos: • Cuatro ejemplares del Convenio firmados por el Alcalde. • Decreto de nombramiento del Alcalde. • Certificado que acredita Oficinas indicando dirección, teléfono, correo electrónico y que cuenta con el equipamiento necesario para la atención de público, firmado por el Alcalde. • Nómina de personas que se relacionarán con el respectivo SERVIU, firmada por el Alcalde. En esta se debe indicar, nombre completo y Rut de la persona, indicando además en que alternativas del subsidio operará. • Certificado de Antecedentes para fines especiales otorgado por el Registro Civil, de todas las personas que se relacionarán con el SERVIU respectivo (que aparezcan en la nómina que se indica en el punto 4). • Declaración Jurada simple de cada una de las personas que se relacionarán con el SERVIU, que indique que no tienen relación laboral alguna con el MINVU o con el SERVIU, ni vínculo de matrimonio o parentesco por consanguinidad o afinidad hasta 2° grado inclusive con funcionarios de MINVU o SERVIU (MINVU, 2008). 140 D.5.2 Grupos de Loteo Sirón. Los grupos que conforman el Proyecto habitacional Loteo Sirón son los siguientes: Tabla Nº 66. Detalle de Lotes y familias de Loteo Siron. Lote A B C D E F Nombre Lote Nº de Familias Cruz del Sur 30 Jardín de la Patagonia 70 Por un Futuro Mejor 64 Luz del Estrecho II 70 Luz de Esperanza 70 Nueva Vida 70 (Fuente: Elaboración Propia). Vale decir que cada grupo debió cumplir con todas las obligaciones antes mencionadas, como por ejemplo tener personalidad jurídica y por supuesto un representante legal. D.5.3 Criterio de selección para optar a una vivienda en Loteo Sirón. Antes de seguir adelante, vale hacer hincapié y diferenciar lo que era la antigua Ficha CAS de la actual Ficha de Protección Social. La antigua Ficha CAS media aparte del aspecto socio-económico, los bienes materiales que cada familia poseía, y muchas veces lo que se criticaba a esta ficha era que no necesariamente el hecho de poseer dichos bienes se era invulnerable socialmente. Aparte de esto el sistema era muy conocido, y muchas veces la gente encuestada escondía sus bienes para bajar su puntaje. Cabe destacar que los rangos en esta ficha iban desde los 450 ptos. a los 700 y mas ptos. Mientras que la actual Ficha de Protección Social mide principalmente la capacidad laboral o de generar recursos tanto de forma inmediata como a mediado plazo, que tengan de las personas que componen la familia encuestada, al contrario de la Ficha CAS esta ficha no se fija tanto en los bienes material que la familia posea. Los rangos en esta ficha van desde los 2000 ptos. a los 15000 y mas ptos. 141 Según entrevista personal con la Sra. Marisol Low, Asistente Social de la I. Municipalidad de Punta Arenas, de un total de 564 familias postulantes que cumplían con los requisitos establecidos, existían 131 familias con la antigua Ficha CAS y 433 familias con Ficha de Protección Social. • Puntaje CAS entre 419,253 y 578,012 ptos. de los cuales 118 están bajo los 543 ptos • Puntaje FPS entre2.072 y 13.388 ptos. de los cuales 298 están bajo los 8.500 ptos. Así por ejemplo, para formar los seis grupos y seleccionar las 374 familias beneficiadas se utilizo los siguientes criterios y ponderaciones: • Puntaje de la Ficha CAS o FPS = 65% del puntaje de selección. • Adultos Mayores = 5% del puntaje de selección. • Discapacitados = 5% del puntaje de selección. • Jefas de Hogar = 10% del puntaje de selección. • Programa Puente = 10% del puntaje de selección. • Grupos Famil. Con 4 o mas hijos = 5% del puntaje de selección. Cabe destacar que estas ponderaciones son solo un criterio que se utilizo para seleccionar a los beneficiados, sin embargo hay un número de familias que no calificaron por puntaje de selección, pero que acreditaron una situación socioeconómica precaria. En estos casos es el alcalde el que asesorado por los profesionales del servicio social de la Municipalidad eligen a los beneficiados.