Movimiento de Suelos (1)

Movimiento de Movimiento de tierrastierras

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

Para calcular Volumen total de material a excavar o trasportarse, es necesario identificar en las secciones transversales las áreas de corte y relleno

C = Corte (Desmonte)R = Relleno (Terraplén)

R

R R

C

CC Sección 2

Sección 1

MOVIMIENTO DE TIERRASMOVIMIENTO DE TIERRAS

La representación de los volúmenes totales a Excavarse o a Rellenarse se representa por medio del Diagrama de Masas o llamado también Curva Masa

VOLUMENES

PROGRESIVAS

GrGrááfica de :fica de :

VolVolúúmenes (mmenes (m33) ) vs.vs.

Progresivas (Progresivas (HmHm))

MOVIMIENTO DE TIERRASMOVIMIENTO DE TIERRAS

Para la construcción del diagrama de masas existen diversos métodos:Métodos Gráficos:

(Utilización del Planímetro)

Métodos Analíticos:

(Cálculos en base de Formulas)

Método de las Áreas medias

DIAGRAMA DE MASASDIAGRAMA DE MASAS

MMéétodo de las todo de las ÁÁreas Mediasreas Medias

A1

2A

DDAAV ii

21

La Formula es :

DAAVT 221 En el Caso de encontrarnos en zona

de puro relleno el volumen Total a una distancia D es :

Para aplicar este método es Indispensable contar con los planos de secciones transversales


A R1

Prog. 1

Prog. 3

Prog. 2

A C3

A = 0

MMéétodo de las todo de las ÁÁreas Mediasreas Medias

2Pr3Pr2

0 32 ogogAV C

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

1Pr2Pr2

011 ogogAV R

21 VVVT


MMéétodo de las todo de las ÁÁreas Mediasreas Medias (Calculo por Plantilla)(Calculo por Plantilla)

El Calculo de Volúmenes se realiza normalmente utilizando planillas de calculo para que el trabajo no se demasiado tedioso


CompensaciCompensacióón Transversaln Transversal

TERRENO NATURAL

TERRENO NATURAL

1.5:

1 T2.1 m2

1.5:

1

2.9 m2C =

2:1 T

3.1 m2

2:1C = 4.8 m2

CLCompensaciCompensacióón Transversaln Transversal


Si desea realizar una compensación transversal, es necesario conocer previamente la densidad del suelo natural y la densidad del terraplén.

E

TCI

T = Densidad Proctor del Terraplén

E = Densidad Natural del suelo sin Excavar

IC = Índice de Compactación entre 1.2

para suelos finos y 0.8 para rocas Aprox.


R'1 1R''

C2 R2

C'3 C''3

Prog. 1

Prog. 2

Prog. 3


PROGR.CORTE

RELLENO

AREAS

R''1R'1

R2

2C

C''3

C'3

Prog. 1

Prog. 2

Prog. 3

Ejemplo :

Para Visualizar mejor como se realiza la compensación transversal utilizaremos un grafico de Áreas



RELLENO

CORTE

AREAS

PROGR.

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

C = C'' + C'3 3 3

C

R

2

2 I R C 1

Conociendo IC , multiplicamos este valor por las Áreas de relleno con lo cual habremos homogeneizado las cantidad de material necesario para construir la zona de terraplén. De esta manera el grafico esta listo para realizar la compensación transversal.

Diagrama de Diagrama de ÁÁreas reas AcumuladasAcumuladas



CORTE

RELLENO

AREAS

PROGR.

3C

I RC 1

Prog. 2 Prog. 3

Prog. 1

A continuación se realiza una resta entre las áreas de Relleno y de Corte con lo cual obtenemos el diagrama depurado de áreas excedentes. Este grafico es el resultado de la compensación trasversal realizado entre las progresivas 1 , 2 y 3.

Diagrama depurado de Diagrama depurado de ÁÁreas Excedentesreas Excedentes


CompensaciCompensacióón Transversaln TransversalEl procedimiento de compensación transversal se realiza siempre que los suelos provenientes de la zona de Corte, sean aptos como materiales para la formación del terraplén, de lo contrario deberán eliminarse, ubicándolos en zonas adyacentes o fuera del camino.

Traer material de préstamo para la construcción de terraplenes incrementa ampliamente los trabajos de movimiento de suelos


InterpretaciInterpretacióón del Diagrama de Masasn del Diagrama de MasasAREAS

RELLENO

CORTEPROGR.

CORTE

CORTE

RELLENO

RELLENO

Q

Q'VOLUMENES

PROGR.

PUNTO DE CAMBIO DE CORTE A RELLENO

ALTURA MAXIMA


Ejemplo: IEjemplo: I CC = 1.5= 1.5


Curva Masa

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

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

Progresivas

Vol

umen

es A

cum

ulad

os

Curva Masa

Con las progresivas y Volúmenes Acumulados se grafica la curva masa



CompensaciCompensacióón Longitudinaln Longitudinal

CORTE

RELLENO

AREAS

PROGR.

3C

I RC 1

Prog. 2 Prog. 3

Prog. 1

G1

G2

Lm

CompensaciCompensacióón n LongitudinalLongitudinal

En el diagrama depurado de áreas excedentes podemos identificar claramente 2 zonas. Una donde se debe incorporarse suelo para la formación de terraplenes y la otra donde debe retirarse suelo.

A diferencia de la compensación transversal, ahora los suelos deben trasladarse en sentido longitudinal a distancias ((LmLm)), que determinan la economía de los trabajos de movimientos de suelos.

MKC .


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

Donde:

C = Costo de transporte

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

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

LmVM .



Pero si hablamos que la distancia es el factor que determina el costo de los trabajos de movimientos de suelos es importante definir algunos conceptos de distancia

•• Distancia Media de Transporte.Distancia Media de Transporte.-- Es la distancia comprendida entre el centro de gravedad de la zona de excavación y la zona donde se va a terraplenar.

•• Distancia Libre de Transporte.Distancia Libre de Transporte.-- Es la distancia por la cual el transporte de suelo no recibe pago directo, pues su precio se halla incluido en el precio del contrato de movimiento de suelo. Es la distancia de movimiento que necesitan los equipos para realizar la carga de suelo (120 m)

•• Distancia Excedente de Transporte.Distancia Excedente de Transporte.-- Es la distancia a pagar por los trabajos de movimientos de suelo y resulta de restar la Distancia media de Distancia media de TransporteTransporte menos la Distancia Libre de Transportela Distancia Libre de Transporte.


A R E A S

R E LL E N O

C O R TE P R O G R .

P

Q

T '

S

R '

S '

T

V O LU M E N E S

Q '

C G -1

C G -2

Lm

C G -1 C G -2

Lm

P R O G R .

V o lum en

A B


Para calcular los momentos de transporte es necesario encontrar en el diagrama de masas zonas de compensación o cámaras por medio del trazo de líneas de distribución

Por ejemplo la Línea de distribución AB esta compensando la cámara: T’ Q’ S’ que representa el Momento de Transporte.

VMLm

Conociendo M y V del Diagrama de Masas se calcula LmLm


LLííneas de Distribucineas de Distribucióónn

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

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

VOLUMENES

PROGR.

Punto final del poligono

BA



En Caso de exceso de desmonte será necesario ubicar un lugar de deposito, para colocar el material sobrante. En caso de falta de material para la formación de terraplén, será necesario ubicar una zona de préstamo o Yacimiento .

A

VOLUMENES

Yacimiento

Punto final del poligono

B

PROGR.B

PROGR.

A

Punto final del poligonoVOLUMENES

Deposito

En la practica estos son los casos mas comunes:



La cámara GKH se encuentra sin compensar (Cámara abierta) y existe un exceso de corte que se debe transportar a un Deposito. La Distancia de transporte es igual a D1 + D2

VOLUMENES

BPROGR.

A

B

C

D

E

F

G

H

I

JL2

L1

Deposito

CG-D

CG-1

D1

D2

K

Para realizar la compensación longitudinal se pueden utilizar mas de una línea de distribución como se puede ver en la figura: L1 y L2


D2

VOLUMENES

CG-D

L2D1

L3

Deposito

VOLUMENES

L1

D2

Deposito

CG-D

PROGR.B

L2

L3

D1


Para colocar las líneas de distribución se debe tomar en cuenta que las cámaras abiertas deben quedar lo mas cerca de a los yacimientos y depósitos para que no resulte antieconómico. (La línea de distribución L1 esta demás)

Ineficiente eficiente


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

L 1

V o l u m e n e s

P r o g r e s i v a s

L 2

A 1

A 2

A 3

A 4

A 5

A 6

2 H m

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

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

5 0 0

6 0 0

7 0 0

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

5 0 0

6 0 0

7 0 0

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


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

Cámara A1 A2 A3 A4 A5 A6

Volumen (m3) 100 800 698 438.9 286.25 351.75

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

Distancia media (Hm) 0.31 1.84 2.25 0.45 1.01 1.07

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

Distancia excedente (Hm) ----- 0.84 1.25 0.45 0.01 0.07

Distancia a Yac. ó Depos. (Hm) ----- ----- ----- 2 ----- -----

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

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

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


-800-600

-400-200

0200

400600

8001000

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

progresivas (m)

volu

men

(m3)

Cantera

1 Km

Progresiva 0+300

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

Ejemplo

Movimiento de Suelos (1)

Documents

Transcript of Movimiento de Suelos (1)