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Movimiento de tierra El procedimiento correcto y habitual del movimiento de tierras es el siguiente: 

El despiece y desbroce se produce antes de comenzar con el movimiento de tierras; se realiza una actuación en la superficie del terreno para limpiarla de los arbustos, plantas, árboles y basura que pueda haber.



Una vez que el terreno se encuentra limpio, se efectúa el replanteo, donde se prevé la ubicación de rampas para la entrada y salida de camiones y se delimita el área de actuación, marcando los puntos de referencia externos que sirven como datos topográficos.



La fase de excavación puede realizarse con medios manuales, utilizando pico y pala, o de forma mecánica, con maquinaria adecuada para ello. La excavación puede ser clasificada como:  Desmonte: movimiento de tierras que se encuentra por encima del plano de arranque.  Vaciado: se realiza cuando el plano de arranque está por debajo del terreno.  Terraplenado: se hace cuando el terreno se halla por debajo del plano de arranque y es necesario elevarlo al mismo nivel.

La maquinaria de movimiento de tierra Las máquinas para el movimiento de tierras se caracterizan por ser en general equipos autopropulsados utilizados en la construcción de: caminos, carreteras, ferrocarriles, túneles, aeropuertos, obras hidráulicas y edificaciones. Están fabricadas para realizar funciones tales como: soltar y remover la tierra, elevar y cargar la tierra en vehículos que han de transportar, distribuir y compactar la tierra.

Equipos de excavación y empuje: tractores Los tractores son equipos diseñados para acciones de excavación y empuje. Existen dos tipos: sobre ruedas y sobre cadenas. Las aplicaciones de los tractores son: 

Como elemento de tiro (pull): remolcando máquinas que no tengan suficiente tracción o potencia (traíllas, compactadores de neumáticos, rodillos vibratorios). Actualmente, con este fin se utilizan menos ya que existe una tendencia a máquinas autopropulsadas.



Como elemento de empuje (push): empujando a las mototraíllas en la fase de carga.



Como equipo de trabajo: Hoja de empuje recta (bulldozer) Hoja de empuje orientable (angledozer) Escarificador (ripper).

Equipos de excavación en posición fija: excavadoras hidráulicas Las excavadoras hidráulicas son máquinas diseñadas para excavar terrenos, se llaman hidráulicas porque su equipo de trabajo se mueve mediante cilindros hidráulicos. Se diferencian de otras máquinas porque trabajan fijas, sólo mueven la superestructura. Cuando la excavación sale de su alcance la máquina se mueve pero durante este desplazamiento la máquina no excava. Las grandes dimensiones de sus equipos de trabajo les permiten tener una capacidad de carga superior a la de las cargadoras, en cuanto a alcance y altura y al evitarse desplazamientos se disminuyen los tiempos de ciclo desplazamientos se disminuyen los tiempos de ciclo alcanzándose mayores producciones. Según sea el equipo de trabajo recibe los siguientes nombres:

a) Excavadora de empuje frontal b) Retroexcavadora c) Excavadora bivalva Equipos de excavación y carga: cargadoras La cargadora es una máquina equipada con cuchara frontal y un sistema de brazos accionado por cilindros hidráulicos, cuya función principal es: 

Cargar materiales sueltos de abajo hacia arriba.



Transportarlos a distancias mínimas.



Descargarlos sobre tolvas de poca altura o sobre medios de acarreo (camiones y dúmperes). Debido a la elevada fuerza de sus cilindros también es capaz de arrancar

material en banco de no mucha resistencia.

Máquinas de excavación, carga y transporte combinadas: traíllas Retrocargadoras o mixtas: Son máquinas autopropulsadas sobre ruedas, con un bastidor diseñado para montar un equipo de carga frontal y otro trasero de retroexcavación, de forma que pueden ser usados alternativamente. Combina las ventajas de las palas cargadoras con las de la retroexcavadora.

Traíllas: Las traíllas son máquinas utilizadas en el movimiento de tierras que realizan las funciones de arranque, carga, transporte, descarga y nivelación de suelos tales como arena, arcilla, tierra e incluso zahorras. Dragalinas Es la excavadora de cables más utilizada, trabaja por arrastre del material.

Equipos de transporte: camiones y dúmperes En el movimiento de tierras, los vehículos que se utilizan para el acarreo son:

Camión

Dúmper

Extendido y nivelación: motoniveladoras Motoniveladora: La función principal de la motoniveladora es la nivelación del terreno, moviendo pequeñas cantidades de tierra a poca distancia. La niveladora corta y levanta la tierra para reemplazarla en la misma zona o cerca, nivelándola y dándole un perfil diferente.

Compactación de tierras: compactadora Se encarga de estabilizar la tierra, comprimiéndola, amasándola o vibrándola para eliminar bolsas de aire y aumentar su densidad. Se usan diferentes compactadoras dependiendo de la naturaleza del terreno.

De neumáticos

De pata de cabra

Con tambor vibratorio liso

Medición de Movimiento de Tierras Las unidades de obra que pertenecen a los movimientos de tierras pueden presentar una doble dificultad en cuanto a su medición: Es muy difícil medirlas o comprobarlas una vez ejecutadas (ej. en cimentaciones, una vez excavadas y hormigonadas). Por esto es recomendable realizar la medición antes de iniciar los trabajos. Es muy difícil de medir durante el proyecto (ej. desmontes y terraplenes) si no se disponen de buenos datos topográficos. Unidad de obra y Unidad de Medición Las unidades de obra más comunes en movimiento de tierras suelen ser: Unidad de obra

Unidad de Medición

Desbroces

m2

Excavación de desmontes

m3

Excavación de rebajes

m3

Excavación de zanjas

m3

Zanjas y pozos

m2

Terraplenes

m3

Relleno de zanjas

m3

Transporte de tierras

m3

Factores que influyen en el movimiento de tierra 1. Tipos de Terreno El tipo de terreno incide en el rendimiento de los equipos utilizados, ya que establece variaciones en los costos que dependen de la dureza o grado de compactación. A mayor dureza y compactación, menor será el rendimiento de la excavación. Por ello debe comprobarse previo a la ejecución del proyecto cuales son las características del terreno a excavar. El modo de analizar el terreno se efectúa mediante la excavación de catas o realizando un estudio geotécnico. 2. Profundidad de excavación Este es un factor que influye sobre el rendimiento de la excavación. A mayor profundidad, mayor dificultad y menor rendimiento. Por lo general, las bases de rendimientos agrupan los distintos tipos de excavación en profundidades de 0 a 1,50 m., de 1,50 m. a 3,00 m, y superiores. 3. Sistemas de trabajo El movimiento de tierras, según el tipo de obra, puede ser manual o mecánico. El más utilizado es el mecánico, en primer lugar por la extensa variedad de maquinaria que sustituye el trabajo manual. A pesar de esto, en algunos casos, los medios manuales son los más adecuados cuando la máquina no puede operar o maniobrar o por instalaciones existentes. 4. Distancia al vertedero

Para carga y transporte de tierras se especifican unidades de obra en función a la distancia a vertedero. A mayor distancia, disminuye el rendimiento. 5. Compactación El grado de compactación del terreno es otro factor de influencia. En las partidas de terraplén y relleno de zanjas, deberá especificarse el grado de compactación que tendrá el terreno. A menor grado de compactación, se facilita el movimiento de tierra y sus costos son más bajos. Drenaje Drenaje en carreteras Consiste en la evacuación de las aguas superficiales y en ocasiones de las aguas freáticas lejos del área de influencia de la carretera, a fin de proteger en forma conveniente, segura y económica la inversión realizada en la construcción, la vida de las personas y las propiedades. Las estructuras de las carreteras que controlan el drenaje comprenden el pavimento, el ancho de la faja vial, los taludes, cunetas y contracunetas longitudinales, las alcantarillas y los puentes. El drenaje superficial comprende: 

Recogida (pluviales o deshielo-procedentes de la plataforma y sus márgenes, mediante caces cunetas e imbornales y sumideros)



Evacuación (aguas recogidas a través de arquetas y colectores longitudinales a cauces naturales sistemas de alcantarillado o a la capa freática, bien sea directamente, obras de desagüe transversal o canalizaciones de cielo abierto o enterradas)



Restitución de la continuidad de los cauces naturales interceptados por la carretera mediante su eventual acondicionamiento y la construcción de obras de drenaje transversal. Caz: Franja estrecha longitudinal en forma de canal revestido de muy poca

profundidad y generalmente situada al borde de la plataforma, junto a aceras o medianas elevadas, el caz está limitado por un bordillo o barrera. La capacidad del desagüe depende de la profundidad de la corriente. Ésta no puede ser muy grande sin recurrir a pendientes transversales peligrosas para la circulación o sin admitir una excesiva anchura de la lámina de agua. Es preciso desaguar el caz por un colector mediante un sumidero continuo o una serie de sumideros aislados. Los caces deberán desaguarse antes de los cambios de peralte para evitar q el agua cruce la calzada. Cuneta: Zanja longitudinal abierta en el terreno junto a la plataforma, tendrá igual pendiente longitudinal q la rasante de la carretera salvo q se estime necesario estrechar más al terreno o modificar dicha pendiente para mejorar la capacidad de desagüe. Salvo justificación se utilizará uno de los tipos de cuneta indicados en la figura. La elección se hará según los criterios siguientes: 

Condiciones de franqueamiento seguro del perfil transversal de la cuneta



Las cunetas reducidas solo podrán emplearse en terreno accidentado y deberán siempre cubrirse o protegerse con barreras de seguridad.



Debe disponer un drenaje profundo bajo la cuneta y su superficie deberá impermeabilizarse revistiéndose con hormigón, piezas prefabricadas, encachados de piedra o materiales bituminosos.

Colectores: Los colectores estarán formados por tubos. El recubrimiento de los tubos deberá ser suficiente para evitar daños en ellos al paso de la circulación. Se evitaran en los colectores los puntos bajos o tramos con poca pendiente, favorables al depósito de sedimentos, salvo q resulten inevitables y se dispongan los oportunos areneros.

Alcantarillas Las alcantarillas son conductos cerrados que se construyen transversales a un terraplén, y por debajo de este, con el objeto de conducir las aguas provenientes de las cunetas y contra cunetas hacia cauces naturales, eliminando peligros de daños e interrupciones del tránsito. Diseño hidráulico El diseño hidráulico tiene como objetivo proporcionar una instalación o sistema de drenaje adecuado, seguro y económico para el flujo que se estima pasara por el durante su vida útil de diseño, sin riesgos no razonables para la vida, estructura de la carretera y propiedades. Por lo general se debe tener en cuenta lo siguiente: 

La localización del eje de la alcantarilla con respecto al del camino se determina por estudio de los planos y, generalmente debe estar ubicada sobre el eje de un curso de agua natural existente, o bien en el fondo de una depresión, en el caso de que no exista un curso de agua.



Por lo regular, el alineamiento de la alcantarilla debe coincidir con el de la corriente natural y, de ser posible, deberá cruzar el camino en ángulo recto.



El gradiente hidráulico de la alcantarilla debe coincidir comúnmente con el que tenga la corriente. Si la pendiente se reduce en la alcantarilla, da lugar a una reducción de la velocidad, lo que origina que los sedimentos transportados por la corriente se depositen a lo largo de la alcantarilla. Por el

contrario,

si

la

pendiente

de

la

alcantarilla

se

aumenta

considerablemente respecto del cauce natural, se obtienen velocidades altas que pueden dar inicio a los problemas de erosión a lo largo y a la salida de la estructura. Sumideros

Los sumideros son las estructuras encargadas de recoger el agua que fluye por las cunetas de las vías con el mínimo de interferencia para el tráfico vehicular y peatonal, evitando se introduzca a los colectores materiales de arrastre. Características de los sumideros 

Los sumideros pueden tener o no

una capacidad establecida para

interceptar el caudal que corre por la cuneta. Todos los tipos de sumideros captan más agua a medida que aumenta la altura de agua en la cuneta. 

Un sumidero ubicado en un punto bajo de una cuneta, captará eventualmente toda el agua que alcance, pero la altura de agua puede tornarse excesiva si el sumidero no tuviese una altura suficiente.

Los sumideros deben ubicarse: 

En puntos bajos y depresiones.



En lugares donde se produzca la pendiente longitudinal de las calles.



Justo antes de puentes y terraplenes



Preferiblemente antes de los cruces de calles o de pasos de peatones.



No se deben ubicar sumideros en lugares donde no puedan interferir otros servicios públicos como electricidad y teléfonos.

Tipos de sumideros a) Sumidero de ventana o acera: Consiste en una abertura a manera de ventana practicada en el bordillo o cordón de la acera, generalmente deprimida con respecto a la cuneta. El sumidero posee además de la ventana, un canal lateral de desagüe, una pequeña cámara de recolección de sedimentos y una tubería de conexión con el colector publico

El funcionamiento hidráulico de este sumidero es ineficiente, en especial cuando no existe la depresión o se encuentra en calles con pendiente pronunciada. Su mayor ventaja radica en su poca interferencia con el tránsito vehicular, al margen de ello son costosos y captan fácilmente desperdicios que perjudican su normal funcionamiento. b) Sumidero de reja o calzada Consiste en la ejecución de una cámara donde penetran las aguas pluviales, esta se cubre con una reja para impedir la precipitación de vehículos, personas u objetos de cierto tamaño. Generalmente consta de una reja propiamente dicha, la cámara de desagüe y la tubería de conexión al colector. La mayor ventaja de este sumidero, es su capacidad hidráulica bastante superior al de

ventana, en especial con pendientes pronunciadas. Su mayor

desventaja son los inconvenientes que causa el tránsito y la facilidad de captación de desperdicios que tapona el área útil de la reja, además del ruido que se produce cuando un vehículo pasa sobre ella. c) Sumidero mixto o combinado Es una combinación de los dos anteriores, tratando de tomar de cada uno de ellos lo más positivo, mejorando la eficiencia del sumidero de ventana y reduciendo la ocupación de la calzada para el sumidero de rejas. d) Sumideros especiales Son aquellos que tienen una configuración algo diferente de los anteriores. Se utilizan en los siguientes casos: 

Conexión de calles con canales abiertos o caudales naturales



Colección de aguas superficiales de áreas extensas



Conexión directa entre colectores y pequeñas calles naturales