5 .conceptos básicos sobre movimiento de tierras.

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FACULTAD DE MINAS.
CONSTRUCCIÓN DE INFRAESTRUCTURA VIAL
5 .CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE
MOVIMIENTO DE TIERRAS.
5.1 INTRODUCCIÓN.
El movimiento de tierras es un proceso cuyo alcance se
puede comprender mediante la desagregación de su misma
denominación así:
(a)
Movimiento: incluye las siguientes actividades:
• excavación.
• cargue.
• acarreo (transporte).
• descargue.
• extensión en un botadero o un terraplén.
• compactación.
(b) tierras: es un término genérico mediante el cual se
denominan todos los materiales que es necesario mover
durante el proceso constructivo.
En este orden de
ideas, la explotación de materiales, las excavaciones,
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los transportes, los terraplenes, y la disposición de
materiales sobrantes
en botaderos, son actividades
todas pertenecientes al proceso de movimiento de
tierras.
5.2 ESTADOS DE LOS MATERIALES DURANTE EL
PROCESO.
Durante el proceso de movimiento de tierras es necesario
reconocer los siguientes estados de los materiales:
a)
En banco: Es el estado en que se encuentra un material
que no ha tenido ningún tipo de perturbación inherente al
proceso.
b)
Suelto: Es el estado en que se encuentra un material
que ha tenido, al menos, una perturbación generada por
cualquiera de las actividades propias del proceso.
c)
Compacto: Es el estado en que se encuentra un
material que ha tenido perturbaciones inherentes a la
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fase de compactación, bien sea durante la disposición
del mismo en los botaderos, o en la construcción de
terraplenes.
La siguiente tabla contiene un ejemplo ilustrativo de la
forma como varían los parámetros característicos del
proceso durante su desarrollo.
concepto
banco
suelto
compacto
volumen
vbanco
vsuelto
vcompacto
1,00 m3
1,30 m3
0,75 m3
12,0%
12,0%
12,0%
0
0
0
Pbanco
Psuelto
Pcompacto
1700 kg
1700 kg
1700 kg
‫ال‬banco
‫ال‬suelto
‫ ال‬compacto
1700 kg/m3
1307 kg/m3
2266 kg/m3
humedad
desperdicios
peso total
peso unitario
5.3 EXPANSIBILIDAD.
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Es el incremento porcentual de volumen entre los estados “en
banco” y “suelto” con relación al estado en banco.
En forma de ecuación, este concepto puede expresarse de la
siguiente manera:
Vsuelto − Vbanco
exp ansibilidad (%) =
⋅100
Vbanco
En vista de que normalmente el
vsuelto es
la incógnita, esta
ecuación se puede expresar así:
Vsuelto
 exp ansibilida d (%) 
= Vbanco 1 +

100


En la anterior ecuación, el término entre paréntesis se
denomina factor de expansión. En otros países se denomina
“abundamiento” o “henchimiento”.
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5.4 COMPRESIBILIDAD.
Es la reducción porcentual de volumen entre los estados “en
banco” y “compacto” con relación al estado “en banco”.
En forma de ecuación, este concepto puede expresarse de la
siguiente manera:
compresibilidad (%) =
En vista de que, normalmente, el
Vbanco − Vcompacto
Vbanco
⋅100
vcompacto es la incógnita, esta
ecuación se puede expresar así:
Vcompacto
 compresibilidad (%) 
= Vbanco 1 −

100


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En la anterior ecuación, el término entre paréntesis se
denomina factor de reducción. En otros países se denomina
“enjutamiento”.
5.5 ECUACIÓN GENERAL DE PESOS UNITARIOS Y
VOLÚMENES.
Bajo las dos (2) hipótesis de desperdicios mínimos de
material y humedad constante, que deben convertirse en
objetivos durante el proceso, se puede escribir la siguiente
ecuación:
Psuelto = Pbanco = Pcompacto
Esta ecuación se puede escribir también de la siguiente
manera:
‫ال‬suelto ×vsuelto =‫ال‬banco ×vbanco =‫ال‬compacto×vcompacto
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La primera parte de la ecuación (la primera igualdad) está
relacionada con la expansibilidad, y la segunda parte (la
segunda igualdad) está relacionada con la compresibilidad.
5.6 DIAGRAMA DE VARIACIÓN DE PESOS UNITARIOS Y
VOLÚMENES.
En el siguiente diagrama se hace una representación gráfica
de la forma como varían los pesos unitarios y los volúmenes
del material durante el proceso. Además, este diagrama sirve
como una ayuda para comprender el siguiente numeral.
5.7 CONCLUSIONES.
a)
El
vsuelto
no debe utilizarse para hacer medidas de
cantidades ejecutadas debido a su gran variabilidad.
b)
Las excavaciones deben medirse en banco debido a que
es el estado de volumen estable más próximo a la
actividad de excavación.
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c)
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Los terraplenes deben medirse en el estado compacto,
debido a que es el estado de volumen estable más
próximo a la actividad de compactación.
d)
Los acarreos se miden mediante el producto del volumen
en banco por la distancia de acarreo.
Describir un ejemplo por el momento.
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