PROYECTO VIAL I: MOVIMIENTO DE TIERRAS TEMA 6: MOVIMIENTO DE TIERRAS Movimiento de tierras. Determinación de volúmenes de tierras. Compensación de volúmenes de tierras. Diagrama de masas. ING. SIMÓN TORREALBA PROYECTO VIAL I: MOVIMIENTO DE TIERRAS MOVIMIENTO DE TIERRAS 1.- MOVIMIENTO DE TIERRAS. Son todas aquellas actividades que se realizan a un suelo para la construcción de una obra, alcanzando de esta manera, las cotas establecidas en el diseño. El movimiento de tierras incluye las actividades de cortes, excavaciones, banqueos, rellenos, construcción de terraplenes, y, para llevar a cabo estas actividades se tienen una serie de herramientas y maquinarias que van desde las mas pequeñas y tradicionales (pico, chícora, etc.), hasta las mas grandes y sofisticadas (Retroexcavadoras, tractores, mototraíllas, etc.). 2.-DETERMINACIÓN DE VOLÚMENES DE TIERRAS. Cuando se desea determinar el volumen de tierras de un tramo de una vialidad existen varios métodos y ecuaciones para tal fin, siendo una de las ecuaciones más sencillas y utilizadas, y recomendada por la norma, la ecuación del métodos de las áreas medias, la cuál se presenta a continuación: ING. SIMÓN TORREALBA PROYECTO VIAL I: MOVIMIENTO DE TIERRAS ÁREA 2 L (A1 + A2) VOL. = ------------------- * L 2 ÁREA 1 Cabe destacar que el volumen de movimiento de tierras de un proyecto vial, se debe determinar por tramos, es decir, determinando el volumen entre cada dos secciones transversales, y de allí la importancia de definir el intervalo o distancias entre las secciones transversales a lo largo del desarrollo de la vía en proyecto, de manera de obtener resultados de volúmenes de tierras bastante confiable. Una vez obtenido todos los volúmenes, tanto de corte como de terraplén en cada uno de los tramos, los volúmenes totales del proyecto de carreteras serían la suma de todos los volúmenes, tomando en cuenta que se obtendrá un total de volúmenes de corte, y un total de volúmenes de terraplén. ING. SIMÓN TORREALBA PROYECTO VIAL I: MOVIMIENTO DE TIERRAS 3.-COMPENSACIÓN DE VOLÚMENES DE TIERRAS. La compensación de volúmenes de tierras consiste en la reutilización del material que ha sido banqueado o excavado en un tramo determinado en la construcción de una vía, de tal manera que pueda ser usado como relleno o para la construcción de los terraplenes del mismo proyecto. Con la compensación se busca el equilibrio del movimiento de tierras, de tal manera de poder minimizar los costos del proyecto. Para la compensación en un movimiento de tierras, es necesario tomar en cuenta los factores volumétricos que presentan los materiales (suelos) en sus diferentes estados. ING. SIMÓN TORREALBA PROYECTO VIAL I: MOVIMIENTO DE TIERRAS 3.1.- FACTORES VOLUMÉTRICOS. Vol.Natural = Vol.Transp. = Vol.Comp. Wd.Natural = Wd.Transp. Wd.Comp. pero……… = entonces……… γd= WdWs Vm Vol Ws Ws (Va Wd = γdVv) * Vol Vm Va Vs Ws (Va Va Vs Ws Ws Ws Ws Ws γdNatural * VolNatural = γdTransp. * Vol (Va γdComp. * Vol (Va Transp. = Vv) Comp. Vm Va VsVm Va VsVm ING. SIMÓN TORREALBA Vv) Ws Vv) Va Vs PROYECTO VIAL I: MOVIMIENTO DE TIERRAS 3.1.1.- EXPANSIÓN Determinado el volumen de un terraplén, se estaría obteniendo como resultado el volumen de un material en estado compactado; se denomina expansión, al volumen del material que representaría éste volumen de terraplén (volumen compactado) en estado natural, y éste nunca sería menor al volumen del material compactado. 3.1.1.1.- Porcentaje de Expansión: % Exp dc dn 100 dn 3.1.1.2.- Factor de Expansión: F. Expansión = 1 + (%Exp/100) ING. SIMÓN TORREALBA PROYECTO VIAL I: MOVIMIENTO DE TIERRAS 3.1.2.- ESPONJAMIENTO Se denomina esponjamiento, al volumen del material que representaría el volumen de terraplén (volumen compactado) en estado suelto, llamado también volumen de transporte, y éste nunca sería menor al volumen del material compactado. 3.1.2.1.- Porcentaje de Esponjamiento % Esp dc dt 100 dt 3.1.2.2.- Factor de Esponjamiento F. Esponjamiento = 1 + (%Esp/100) ING. SIMÓN TORREALBA PROYECTO VIAL I: MOVIMIENTO DE TIERRAS 3.1.3.- CONTRACCIÓN Se denomina contracción, al volumen del material que representaría el volumen de un material en estado natural una vez compactado con fines constructivos y éste nunca sería mayor al volumen del material en estado natural. 3.1.3.1.- Porcentaje de Contracción % Exp % Esp = dc % Contracción % Esp 3.1.3.2.- Factor de Contracción dc dn 100 dtdn 100 100 dt dc dt 100 dt F. Contracción = 1 - (%Contracción/100) ING. SIMÓN TORREALBA PROYECTO VIAL I: MOVIMIENTO DE TIERRAS 4.-DIAGRAMA DE MASAS. El diagrama de masas es la representación gráfica de los volúmenes acumulativos de corte y relleno a lo largo del eje de la vía. Es considerado un procedimiento sistemático que permite determinar la mejor forma de distribuir los cortes y rellenos. Cuando en un tramo entre dos secciones transversales existe a la vez corte y relleno, lo más económico es aprovechar el material de excavación para construir los terraplenes. Si no hay una compensación total en tramo determinado, sobrará material proveniente del corte o faltará material para relleno. ING. SIMÓN TORREALBA PROYECTO VIAL I: MOVIMIENTO DE TIERRAS DIAGRAMA DE MASAS + VOLÚMENES ACUMULADOS (VOLUMEN DISPONIBLE) 200,00 M3 + 150,00 M3 100,00 M3 100,00 M3 150,00 M3 200,00 M3 ING. SIMÓN TORREALBA 2+500 2+000 1+500 1+000 50,00 M3 0+500 - VOLÚMENES ACUMULADOS (DÉFICIT DE VOLUMEN) - DATUM 0+000 50,00 M3
