Movimiento De Tierras

INTRODUCCIÓN

Se entiende por Movimiento de Tierras al conjunto de actuaciones a realizarse en un terreno para la ejecución de una obra. Dicho conjunto de actuaciones puede realizarse en forma manual o en forma mecánica. Previo al inicio de cualquier actuación, se deben efectuar los Trabajos de Replanteo, prever los accesos para maquinaria, etc.

En los apartados siguientes se describen el conjunto de actuaciones inherentes al movimiento de tierras. Los movimientos de tierra son aquellas acciones que realiza el hombre para variar o modificar la topografía de un área, faja o zona, con vista a adaptarla al proyecto previamente confeccionado, generalmente de forma mecanizada, mediante el empleo de las maquinarias diseñadas especialmente con esta finalidad.

MOVIMIENTO DE TIERRA.

Los movimientos de tierra son actividades constructivas muy frecuentes en la ejecución de la infraestructura vial, el desarrollo urbano, social e industrial de un país. Estas actividades son de la competencia de los profesionales de la construcción y en especial de los Ingenieros Civiles, por tal razón deben ser estudiadas para ser capaces de diseñar y construir con eficiencia tales trabajos.

Los movimientos de tierra son aquellas acciones que realiza el hombre para variar o modificar la topografía de un área, faja o zona, con vista a adaptarla al proyecto previamente confeccionado, generalmente de forma mecanizada, mediante el empleo de las maquinarias diseñadas especialmente con esta finalidad.

Estos se pueden clasificar en:

Conformaciones.

En estas no se produce una modificación sustancial de la topografía, generalmente se evitan cambios bruscos, que no existan oquedades, riscos, barrancos, etc., que dificulten o pongan en peligro la vida de las personas.

Ejemplos: Parque Lénin, Jardín Botánico Nacional, Zoológico Nacional, Parque Baconao, Parque Carlos Marx, etc.

Explanaciones.

En éstas si se acometen grandes modificaciones de la topografía lo cual conlleva al movimiento de grandes volúmenes de tierras (excavaciones y rellenos).Las explanaciones se ejecutan usando el suelo como principal material de construcción, empleando las denominadas máquinas de movimiento de tierra, las técnicas constructivas, las estrategias y medidas organizativas idóneas, que aseguren su construcción en menor plazo de tiempo posible, mínimos costos y adecuada calidad acorde con su importancia, todo lo cual será abordado en este libro.

Ejemplos: Terrazas, Explanadas o Plataformas para urbanizaciones, Terraplenes de obras viales, etc.

LAS ESTRUCTURAS DE TIERRA Y/O ROCA.

Las explanaciones se ejecutan realizando “Estructuras de Tierra y/o Roca” (E.T.). Estas no son más que rellenos construidos con materiales térreos y/o pétreos naturales o artificiales (asimilables) compactados a máxima densidad, con el objetivo de servir de apoyo de las obras viales y estructurales.

Clasificación de las E.T.

Terraplenes y Terrazas:

Empleando materiales de relleno, generalmente usando suelos naturales de calidad adecuada. (Desde los A- l hasta los A-3 según clasificación AASHTO o HRB).

Escolleras:

Estructuras formadas por rocas de granulometría uniforme, y de gran tamaño. De las E.T.

Terraplenes:

Estructura mixta formada por rocas de granulometría distribuida y suelos seleccionados, con una estructura de esqueleto resistente.

PARTES DE UN TERRAPLÉN

a) En relleno:

Coronación:

Capa de suelo, generalmente de 0.15-0.50 m con suelos granulares de buena a excelente a buena calidad, compactados a máxima densidad.

Núcleo:

Zona hecha con capas de suelos compactados seleccionados debidamente colocados y compactados a máxima densidad.

Cimiento:

Es el suelo de cimentación o de soporte de la E.T. Pueden ser firmes o débiles (pantanosos) e incluso el lecho del mar.

Berma:

Es un elemento estabilizador de los taludes en relleno del terraplén y protector contra las inundaciones.

b) Secciones en Excavación y a Media Ladera.

Las Explanaciones Se Pueden Clasificar Según:

A) SU DISEÑO:

Compensadas

Es lo ideal que debe suceder, significa que se puede ejecutar usando el suelo natural, lográndose la máxima economía.

No compensadas

Significa el suelo sobrante se debe colocar “a caballero “, o en un área de depósito o vertedero cercano.

Dado el caso de ser no compensada es preferible que suceda lo primero (Vexc > Vrell) para asegurar el diseño con la mayor economía posible, solo usar el segundo caso (Vrell > Vexc) cuando no quede otra opción, por ser la solución menos económica.

B) POR SU FORMA Y DIMENSIONES:

Terrazas (explanadas o plataformas)

En estas el área predomina con respecto a la altura

Terraplenes

En estos predomina la longitud con respecto al ancho y altura, como los terraplenes de carreteras, vías férreas, autopistas, pistas de aterrizaje de aeropuertos, etc.

INVARIANTES DEL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE EXPLANACIONES.

Para diseñar y construir una Estructura de Tierra deben invariablemente cumplirse con los siete pasos siguientes:

REALIZACIÓN DE INVESTIGACIONES PREVIAS.

Topográficas.

Ingeniero - Geológicas (principales fenómenos geológicos de interés y estudio de las propiedades físico mecánicas de los suelos).

Hidrológicas.

Hidráulicas.

De tránsito.

Climatológicas.

De impacto medio ambiental.

Otras

PROYECTO GEOMÉTRICO DE LA EXPLANACIÓN.

Definición del trazado en la planta, diseño del perfil y secciones transversales, asegurando mínimo impacto ambiental y la mayor economía posible.

Diseño del sistema de drenaje

DISEÑO Y/O REVISIÓN GEOTÉCNICA DE LA EXPLANACIÓN.

Aseguramiento de la debida estabilidad y resistencia (diseño y/o revisión de la estabilidad de los taludes, determinación de asentamientos en secciones críticas, diseño y control de la compactación).

PREPARACIÓN TÉCNICA Y ORGANIZACIÓN DE LOS TRABAJOS.

Proyecto Ejecutivo de Organización de las Explanaciones.

Presupuestario.

CONSTRUCCIÓN DE LA OBRA.

De las Explanaciones y del sistema de drenaje

Control de la calidad de realización de los trabajos, de su avance físico y del presupuesto.

CONDICIONES BÁSICAS A CUMPLIR POR LAS EXPLANACIONES.

En todo el proceso anterior debe asegurarse que se cumplan las siguientes condiciones básicas:

1. Necesaria estabilidad y resistencia ante las acciones externas.

2. Aceptable deformabilidad durante el período de diseño.

3. Factibilidad y economía constructiva.

En la fase constructiva estas condiciones se logran:

Cumpliendo con las exigencias especificadas en el proyecto ejecutivo respecto a los materiales a utilizar, calidad de la compactación y óptima selección de la maquinaria y técnica constructiva a emplear.

Si en el proyecto y la construcción se cumplen estas condiciones se logrará alcanzar:

La mayor economía posible.

Cumplimiento o reducción del plazo de construcción.

Máxima durabilidad.

Cumplir con los principios antes planteados asegura la mayor eficiencia constructiva de la obra.

PROBLEMAS PRINCIPALES Y MÁS FRECUENTES DE LAS EXPLANACIONES.

Los principales problemas más frecuentes en el diseño tanto geométrico como geotécnico y en la construcción de las explanaciones son:

1- Excesivos asentamientos.

2- Inestabilidad ante las cargas o acciones exteriores.

3- Excesiva erosión debido a los agentes del intemperismo.

4- Deficiencias durante su construcción.

Por tal razón a la hora de diseñar y construir las explanaciones hay que asegurarse que:

Se realice un correcto trazado en planta teniendo presente el suelo donde se asentará la misma (suelo de cimentación).

Se disponga correctamente los suelos seleccionados tanto para la construcción del núcleo o levante, como para la construcción de la capa de coronación hasta subrasante.

Se haga una correcta compactación de las capas de suelo en la construcción de rellenos antes mencionados.

Se diseñe y construya un eficiente Sistema de Drenaje (superficial y soterrado) que minimice los efectos erosivos del agua.

Los efectos negativos del agua (principal enemiga de las explanaciones) se atribuyen a:

Los cambios físicos y geotécnicos que se experimenten en las laderas de los tramos en cortes y los taludes de las explanaciones.

La reducción de la resistencia a cortante del suelo debido a la disminución de la presión de poros.

Incremento del peso del suelo en los taludes de los tramos en corte y de relleno, lo cual provoca un aumento del esfuerzo cortante de la posible superficie de falla de los mismos.

Al aumento de los esfuerzos cortantes debido al incremento de las fuerzas de filtración.

Por tales razones debe prestársele siempre la máxima prioridad e importancia al diseño y oportuna construcción oportuna del Sistema de Drenaje de las Explanaciones.

PRINCIPIOS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE EXPLANACIONES.

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