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METODOS DE CUBICACION
DE
MOVIMIENTOS DE TIERRA
MÉTODOS DE CUBICACIÓN PARA MOVIMIENTO DE TIERRAS
El movimiento de tierras 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 profesional es 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 adaptarlo al proyecto
previamente confeccionado, generalmente de forma mecanizada, mediante el empleo de
las maquinas diseñada especialmente con esta finalidad.
1. CUBICACION.
La obra que tiene por objeto la modificación de la geometría del mismo se denomina de
movimiento de tierras; la determinación del volumen de tierras necesario para llevarla a
cabo se denomina cubicación.
En el movimiento de tierras se producen dos tipos de movimientos uno de desmonte
cuando la tierra se excava y sequita del sitio donde estaba; y otro de terraplén cuando
aportamos tierra sobre el terreno natural.
El volumen de terraplén puede proceder del terreno removido o excavado de la misma
obra o de otro lugar denominándose en este caso terrenos de préstamo.
Debemos tener en cuenta que, por ser la superficie topográfica una superficie irregular
las cubicaciones son siempre aproximadas
2. DE CUBICACION:
Los métodos más comunes para cubicar son los siguientes:
Cubicación por cuadricula
Cubicación por curvas de nivel o secciones horizontales
Cubicación de los perfiles transversales
Cubicación del momento medio
Cubicación de superposición de modelos digitales
2.1. Cubicación por cuadricula o malla
Se utiliza este método cuando el terreno es de forma poligonal, tiene
dimensiones comparables en longitud y anchura, además de presentar
accidentes poco importantes y que se hallan regularmente repartidos.
En la zona donde se va a realizar la cubicación se replantea, previo al cálculo
correspondiente, una cuadrícula o parrilla, materializándola mediante clavos,
varillas metálicas o estacas de madera; cada punto replanteado tendrá una
nomenclatura determinada: un número la abscisa y una letra la ordenada.
También pueden emplearse números solamente.
La distancia existente entre los puntos replanteados será constante y si se trata
de una malla cuadrada, obviamente la distancia es la misma en abscisas y
ordenadas. Por lo tanto, se conoce la cota de cada punto de la malla replanteada
y se sabe también la cota de la rasante junto con la pendiente de los taludes. Se
puede entonces aplicar la fórmula de la altura media a cada uno de los troncos
de prisma de base rectangular, del siguiente modo:
Volumen = S· Hm, donde: Hm = (h1 + h2 + h3 + h4) / 4
2.2. Cubicación por curvas de nivel
Este método de cubicación por secciones horizontales debe usarse cuando el
desmonte o el terraplén a realizar tienen forma de montículo o de cubeta.
Cuando se dispone de un plano topográfico suficientemente preciso con curvas
de nivel de la parcela en estudio y se quiere calcular el volumen de movimiento
de tierras a efectuar para la explanación de la misma, se puede emplear este
sistema a nivel de anteproyecto o estudio previo. Se obtendrán unos valores
sólo aproximados dependiendo de la bondad del plano y de la equidistancia de
las curvas de nivel.
La fórmula empleada es la siguiente:
Volumen = [(S + S´)· h] / 2
Donde S y S´ son las superficies delimitadas por curvas de nivel contiguas y h
es la equidistancia existente entre las mismas.
Este método resulta poco exacto y se debe emplear sólo cuando se quieren
calcular -de forma aproximada y rápida- grandes volúmenes. En desmontes, los
valores obtenidos son menores que en la realidad, puesto que entre las curvas
de nivel se considera el terreno natural con pendiente uniforme, cuando en
realidad no tiene por qué ser así.
2.3. Cubicación por perfiles transversales
Para realizar la cubicación de los movimientos de tierras necesarios para la
construcción de una explanación horizontal por el método de los perfiles, es
necesario calcular las áreas de desmonte y/o terraplén resultantes de comparar
el perfil del terreno original con el perfil final de la explanación horizontal
Una vez obtenidas las áreas de desmonte y terraplén de cada uno de los perfiles
correspondientes a una repetición, el cálculo del volumen de tierras se realiza
utilizando la formula siguiente:
• C. Entre 2 perfiles en terraplén: Volumen = [(T + T´) ·d] / 2.
• C. Entre 2 perfiles en desmonte: Volumen = [(D + D´) ·d] / 2.
• C. Entre 2 perfiles, uno en terraplén y el otro en desmonte: Volumen = [(T·d1) (D·d2] / 2.
2.4. Cubicación del momento medio
También llamado método del plano. Es un método propio y de mucha
incidencia en actuaciones agrícolas, dado que permite convertir la superficie
sinuosa de un terreno en un plano uniforme, bien horizontal o bien con
pendiente a una o a dos vertientes, fundamental para el riego en superficie, y
todo ello cambiando de posición el propio terreno, es decir sin realizar
aportación ni retirada a vertedero, simplemente desmontando las zonas altas y
rellenando las bajas. En edificación se utiliza para analizar de forma previa el
movimiento de tierras, una primera actuación analizando el movimiento para
alcanzar un determinado plano, y en segundo lugar de forma fácil, el
movimiento que correspondería para alcanzar un nivel superior de relleno. El
método consiste en dividir el terreno en pequeñas parcelas, de igual dimensión,
determinar la cota media y calcular las coordenadas del centro de gravedad,
punto por el cual pasa el plano de nivel medio.
2.5. Cubicación de superposición de modelos digitales
Actualmente, como hemos indicado, una vez determinado el modelo digital del
terreno, se realiza la transformación y tras una superposición de estados se
obtiene el movimiento de tierras que se produce. En el dibujo que sigue, se
reproduce una pantalla del programa PROTOPO, Ver. 6, Licencia 1100, y en la
cual se superpone la malla sobre la actuación, determinando
El proceso que realiza el ordenador para evaluar el movimiento de tierras en
este caso, consiste en reticular el modelo digital mediante la creación de una
malla, el programa pide la dimensión de los lados de la malla, y a continuación
se obtienen prismas cuyas bases superiores e inferiores están en cada uno de
los modelos digitales, conocida la altura de estos prismas la cual se
corresponde con la cota roja, se calculará el volumen, apareciendo como
desmonte o terraplén coincidiendo con el sentido de la cota roja. Estos
procesos son cada día más frecuentes y al uso. A continuación mostramos el
proceso de una parcela en la que se realiza la implantación de una edificación,
y que se corresponde con algunas delas fotos mostradas al inicio. Se trata de la
edificación en una ladera de 93 Vvdas., el desnivel que plantea el terreno son
unos 20m, la edificación que corresponden a 6 bloques en forma de V, se va
adaptando a la ladera, estableciendo una serie de bancales y desmonte en la que
se sitúan las plataformas sobre la que se ubican los edificios.