MOVIMIENTO DE TIERRATEMARIOMovimiento de Tierras. Volmenes en movimiento de tierraExcavaciones con y sin Napa freticaProtecciones de taludes para evitar deslizamiento

PREGUNTAS PREVIASQUE ENTIENDES POR TALUD NATURAL Y TALUD DE CORTEQUE ENTINEDES POR NIVEL DE NAPA FREATICAQUE ENTIENDES POR VOLUMEN DE ESPONJAMIENTO

OPERACIONES PREVIASDesmalezar el terrenoRemover estructura y arboles existentesNivelar el terrenoSealizar las obras y colocar proteccionesPlanificar circulacin de vehculos, maquinaria y personasPlanificar retiro de escombrosPrecauciones especiales con el nivel fretico y el medio ambienteRetirar material de relleno si existieraPreparar la plataforma sobre que se cimentara el edificio o corte de carreteraLograr niveles adecuados de cimentacin o niveles de cortesPreparar el terreno para la ubicacin de instalaciones

REMOVER ESTRUCTURAS EXISTENTES

NIVELACION DE TERRENO

MOVIMIENTO DE TIERRASSegn el volumen, el tipo de material a movilizar , y las condiciones de trabajo se elige se escoge el procedimiento constructivoLa mayor parte de las obras civiles requieren trabajos de movimiento de tierrasHay trabajos donde el movimiento de tierra es dominante como carreteras, represa, ect.

VOLMENES DE MOVIMIENTOS DE TIERRASon tres tipos de volmenes

Volumen en banco(estado natural)Volumen suelto (esponjamiento)Volumen compactado (relleno)

Los factores que tienen estos volmenes dependen del tipo de material (EMS).Se tiene que tener en cuenta la forma de las paredes excavadas, es decir tener en cuenta el talud (superficies inclinadas respecto a la horizontal de masas de tierra).

FACTOR DE ESPONJAMIENTO SEGN EL REGLAMENTO DE METRADO

PROCESO DE MOVIMIENTO DE VOLUMEN DE MASA

EXCAVACIONESGeneralidadesTaludesFormas de excavacinNormas de seguridadTipos de excavacinAcarreo de materialesRellenosCompactacin

GENERALIDADES DE EXCAVACIONESSe define el nivel de fondo , se suelen emplear escantillones referidos al nivel de balizasLa forma de excavacin en planta se traza sobre el terrenoSe puede excavar sin necesidad de estibar o alguna proteccin hasta una altura de 1.5 m.A mayores alturas de excavacin se tiene que entibar si las taludes son verticales o dar a la paredes un talud adecuado.

TALUDESDEFINICIONCualquier superficie inclinada con respecto a la horizontal adoptando esa posicin de forma temporal o permanente y con estructura de suelo o de roca.

TIPOS DE TALUDES

Naturales: son formados por la naturaleza a travs de la historia geolgica o acomodo natural del terreno.Artificiales: necesitan de la intervencin del hombre y son ejecutados para construir: carreteras, represas ferrocarriles, etc. taludes, cortes, terraplenes.Cuando se va a construir taludes en presas de enrocamiento o de tierra, es de gran cuidado el diseo de talud, ya que si la represa falla afecta las poblaciones aguas abajo.

TALUDESLos taludes adecuados pueden ser:1:1 Terrenos planos que se desmoronan1:2 Terrenos planos poco resistentes1:3 Terreno compactados

TALUDES

ANGULO DE REPOSO NATURAL DEL TERRENOAngulo de reposo:Es el angulo que se forma con el horizantal cuando el material se acomoda naturalmente.En el talud natural.

ANGULO DE REPOSO

TALUD DE CORTE Y RELLENO

FORMAS DE EXCAVACINExcavacion a tiro de palaExcavacion con plataformaExcavacion escalonada

FORMAS DE EXCAVACIN

NORMAS DE SEGURIDADRealizar calzaduras o muro pantallas si se va a excavar y existen cimentaciones vecinas o pistas.Entibar si se tiene zanjas de mas de 1.5 m de profundidadNo acumular material de excavacin a menos de 1.0 mt del borde libre de la zanjaProteger las excavaciones profundas contra rodadura de materiales y caidas de persona con tranqueras.Sealizacin: a 150 m del frente de trabajo deben colocarse letreros.En los casos que hubiera exigencia de trnsito temporal en el frente de trabajo, se deber contar con personal debidamente instruido para dirigir el trfico.Los equipos ser accionado exclusivamente por el operador asignado. Todos los equipos contarn con instrumento de sealizacin y alarmasEl ancho de la zanja debe guardar relacin con la profundidad

TIPOS DE EXCAVACINExcavacin manualExcavacin mecanicaExcavacin bajo aguaExcavacin con empleo de explosivos

EXCAVACIN MANUALSe realiza con lampa cuando el material esta suelto y requiere de un pico cuando se trata de disgregar materialesSe puede requerir la ayuda de motorperforadoras o martillos neumaticos al tratarse de materiales muy cementados o rocasEl rendimiento depende del terreno, presencia de agua, profundidad, clima.

EXCAVACIN MECNICALos equipos mas utilizados en la construccion de edificaciones son el cargador frontal y la retroexcavadoraEn construcciones pesadas se utiliza, la excavadora, tractor, motoniveladora, compactadorees, mototrailla,etc.Los rendimientos de los equipos dependen del modelo, marca y condiciones de trabajo.

EXCAVACIONES BAJO AGUAEs de alto costo y debe evitarse en lo posibleDebe estudiarse detenidamente el metodo de excavacion y la forma de deprimir el nivel freatico, considerando implicancias en construcciones vecinasEl metodo de depresion de la napa freatica depende de la permeabilidad del terreno.

EXCAVACIN CON EMPLEO DE EXPLOSIVOSEn excavaciones en roca u otros materiales duros se suele emplear explosivos para la fragmentacin y desprendimiento del materialPerforacin: Existen dos mtodos para perforacin en rocas :Percusin y rotacin.En la percusin se disponen de equipos que usan dos sistemas diferentes de transmisin de impulsos: Top Hammer y Down de HoleEn general dentro de todo equipo se puede diferenciar tres partes: Fuente de energa, martillo y barreno.Las fuentes de energa primaria suelen ser combustibles (petrleo) o energa elctricaLos martillos suelen ser accionados por aire comprimido o sistema hidrulicosLos martillos y barrenos son funcin del tipo de equipo, en el equipo manual los barrenos usuales tienen un dimetro de 7/8 a 1 y una longitud mxima de 3 m.En perforaciones mecnicas el dimetro pueden alcanzar 4 y la longitud del taladro puede llegar a 15 m.Los explosivos son sustancias que activadas por ondas de choque reaccionan qumicamente formando gran cantidad de gases , vapor , calorLos explosivos normalmente empleados son de naturaleza detonante, siendo de uso mas comn gelatinas, dinamitas , anfo (nitrato de amonio + combustible).

SISTEMA DE PERCUSION

PREFORMACIONES MAQUINA Y MANUAL

ACARREO DE MATERIALES EXCEDENTEEl metodo a utilizarse se elige segn el volumen de material y la distanciaLos metodos mas adecuados son la carretilla o boggie en distancias cortas ,volquetes en distancias largas y en profundidades con gra y tolva.

RELLENOSEn edificaciones los rellenos se efectan normalmente para alcanzar niveles donde se vaciar falso piso y funciones estructurales para luego vaciar encima plateas .Se tiene que tener en cuenta el material de relleno y mtodo de compactacin.El relleno dependen de la disponibilidad de material de la zona por lo tanto: relleno propio (mat. Obra) y relleno de prstamo (mat. Externo)El material mas usado es el afirmado, que posee una granulometra con TM de 2 a 4 y contenidos de finos entre 8 y 12 %, fcil de compactar y formar terraplenes.Nunca debe construirse sobre arcillas expansivas, si se presentase se tiene que eliminarse y reemplazarse.Para la construccin de edificaciones en zonas hmedas se recomienda que la ultima capa de relleno sea efectuado con material gravoso, a modo de impedir el ascenso de humedad por capilaridad.Se efecta en capas entre 15 y 25 cm. Considerar la humedad optima de compactacin.

RELLENOS

COMPACTACINLos rellenos sobre los cuales se va a edificar posteriormente se necesitan un proceso de compactacin que otorgue una adecuada estabilidad volumtrica y evite asentamientos en condiciones de servicio.Consiste en reducir al mnimo los espacios vacios entre las partculas del suelo .Suelos granulares: Vibracin y Suelos cohesivos: amasamientoSe debe tener en cuenta el contenido optimo de humedad en el suelo, de modo que el agua actu como medio lubricante. Ensayo de proctor.El exceso de agua es perjudicial debido a que ocupara espacio que se volvern vacios luego de su evaporacin.El tipo de equipo seleccionado determina el espesor de las capas y el numero de pases para obtener la densidad especificada.

TECNICAS PARA EXCAVACIONEXCAVACIONES A CIELO ABIERTOEXCAVACIONES ABIERTAS SIN PRESENCIA DE AGUAEXCAVACIONES CON TALUD LIBREEXCAVACIONES CON TALUD PROTEGIDOEXCAVACIONES A BIERTAS CON PRESENCIA DE AGUA (NAPA FREATICA).

EXCAVACIONES A CIELO ABIERTOExcavaciones de zapata: Dimensiones pequeas y similares (largo y ancho. Realizado manual o maquina.Excavacin de zanja: Excavaciones de ancho condicionado por la longitud del elemento a ejecutar (cimientos corridos, canales).Realizado manual o maquina.Excavaciones amplias: Aquellas de mas de 3.2 m de ancho y varios metros de profundidad. (Stanos cimentaciones profundas)Pozos: Excavaciones en formas rectangulares o circulares para captacin de aguas, calicatas.

EXCAVACIONES ABIERTAS SIN PRESENCIA DE AGUASegn la profundad de la excavacin y la estabilidad del suelo se puede disear con taludes libres o taludes protegidos (revisar EMS).La eleccin del tipo de talud depende del tipo de terreno, costo, tiempo en que permanecer abierto la excavacin, asentamientos permisibles,etc.Los tipos de talud son talud libre , talud protegido.

TALUD LIBRERecomienda su uso en suelos cohesivos que estn abierto poco tiempo ( para que la perdida de humedad no haga perder la cohesin), en suelos angulares (cohesin aparente).Si se cuenta con un sobrespacio para excavar es recomendable inclinar el taludSe debe controlar mucho la presencia de agua que al presentarse puede ocasionar derrumbares si el talud no se encuentra protegido.

TALUD PROTEGIDOPara suelos poco cohesivos, o granulares con bolones que pueden desprenderse.Formas de proteccin

Shotcrete: Controla el desprendimiento de piedras pequeas y controla la perdida de humedad en taludesMallas metlicas o geosinteticos: Controla desprendimiento de piedras y bolones no contribuyen en la estabilidad del talud.Puntales: Se colocan apoyando en el otro frente de la excavacin o contra el piso de la misma.Entibaciones: La forma mas comn de usarlos son el tableestacados. Tambien se usan ataguas metlicas o de concreto.

SIN DEPRESIN DE NFConducir el agua de filtracin hacia sumideros o pozos poco profundos dentro de la misma excavacin, desde donde se bombea a canales exterioresMtodo usados en obras pequeasSe debe proteger a base de talud con entibaciones para evitar derrumbes y controlar el efecto negativo de las supresiones

CON DEPRESIN DE NFConsiste en bajar el nivel NF para realizar las excavaciones en terreno secoEl mtodo es aplicable a terrenos permeables que permiten la circulacin de agua como arenas y gravas

Mtodo de los pozos filtrantesMtodo de los tubos filtrantes o well point (con bomba sumergida)

POZOS FILTRANTESPara suelos con permeabilidad superior a 10 -3cm/seg.Se instalan alrededor de la excavacin una red de pozos filtrantes provistos de bombas elctricas para pozos estrechosLa excavacin de los pozos y la colocacin de las bombas poseen diversos mtodos y es recomendable informarse bien antes de elegir alguno.

POZOS FILTRANTES

TUBOS FILTRANTES O WELL POINTSuelos para cuyo coeficiente esta entre 10-3 y 10-6 cm/seg

Usados en arenas finas que pueden ser arrastrados por las bombas. Se sustituyen los pozos por sondas secadoras hundidas en el suelo (0.75-1.00m de separacin)Estas sondas estn unidas a un colector mediante un tubo de aspiracin y una junta auricularEl colector termina en una bomba de vacio de gran cilindradaLos tubos se hunden por trepidacin o inyeccin de agua a presinEn la practica se usa este mtodo hasta profundidades de 6.00 mPara mayores profundidades se emplean escalones.

SISTEMA WELL POINT

EMPLEO DE ATAGUAS O TABLESTACASSe pueden usar en dos casos

El terreno es permeable pero un poco mas abajo es impermeableEl terreno es permeable y el terren impermeaable es practicamente inaccesible

TABLA ESTACADOSSon un tipo depantalla de contencinflexible, en la que la dimensin longitudinal es muy superior a las otras, formadas mayormente por elementos prefabricados deacero, los cuales son hincados en el terreno mediante vibracin o golpeo.Puede ser definitiva o temporal (recuperable), que permiten realizar excavaciones de cualquier tipologa: talud, zanja, pozo, stano, etc., adaptndose a cualquier forma o dimensin en planta. Tambin sirve como encofrado.Se utilizan fundamentalmente para el sostenimiento lateral del terreno y, sobre todo, en presencia de nivel fretico. Sirve para delimitar espacios y funciones en terrenos con desniveles. En ocasiones el uso de tablestacas ofrece ventajas frente a otros sistemas de contencin tradicionales (muros pantalla), tales como el aumento de los rendimientos en la ejecucin de su obra y un mejor acabado de los elementos concreto

TERRENO CIMENTACION PERMEABLE E IMPERMEABLESe debe revestir la excavacion con cortinas de ataguias que se hunden hasta llegar al terreno impermeable.Se usan atraguias de perfiles metalicos, tambien pueden ser de madera

TRABAJO GRUPALQUE CONSIDERACIONES DEBO TENER PARA REALIZAR TALUD DE CORTEQUE CONSIDERACIONES DEBO TENER CUANDO ESTOY TRABAJANDO EN UNA EXCAVACION CON NAPA FREATICA.QUE MEDIDAS DE SEGURIDAD DEBO TENER EN LOS TRABAJOS DE EXCAVACIONES.

TERRENO IMPERMEABLE INACCESIBLESEn este caso se debe hincar las ataguas a una profundidad mayor a la del fondo de excavacin, avanzando delante de ella.El agua que va penetrando a la excavacin se bombea hacia afuera.

SISTEMAS ESPECIALES

Se utilizan cuando no es posible bombear el agua fuera de la excavacin por ejemplo en cimentaciones de puentes, muelles, etcEntre los sistemas mas comunes de excavacin bajo agua estan :

Uso de campanas de presionSocavacin de cimentaciones en islas

CAMPANAS DE PRESION Se introducen una campana al fondo del lecho de la excavacinSe contrarresta las supresiones del agua con presion dentro de la cmaraEs un mtodo altamente tcnico y de bajo rendimiento

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