Movimiento de Tierras Uni

7/31/2019 Movimiento de Tierras Uni

http://slidepdf.com/reader/full/movimiento-de-tierras-uni 1/121



2

MOVIMIENTO DE TIERRAS

• OBJETIVO:

– Tomar en cuenta como impactan las condiciones detrabajo para presupuestar una obra (rendimiento, costo,plazo, calidad).

– Exponer criterios básicos sobre trabajos de movimientode tierras para obras civiles.



3

MOVIMIENTO DE TIERRAS• INDICE

1. Influencia de la ubicación de la Obra.2. Estados que afectan el volumen del suelo y Factores

aplicables.3. Excavaciones.

1. Tipos de excavaciones2. Criterios3. Equipos

4. Precios unitarios (Ejemplos)5. Ejemplos de movimiento de tierras4. Rellenos.

1. Tipos de rellenos2. Criterios3. Equipos4. Precios unitarios (Ejemplos)

5. Transportes.1. Tipos de transporte2. Criterios3. Concepto del m3-km

4. Precios unitarios (Ejemplos)



4

• 1- INFLUENCIA DE LA UBICACIÓN DE LA OBRA



5

INFLUENCIA DE UBICACIÓN DE LA OBRA

• ACCESO:

– Tipo de vías de acceso a obra – Características de la vía

• RESTRICCIONES:

– Derrumbes. – Tránsito por horas.

– Trabajos a media vía (caso de mejoramiento de carreteras)

– Horario para voladuras.

– Periodo de lluvias, niebla, nieve, viento.

– Bloqueos frecuentes.

– Restos arqueológicos



6

INFLUENCIA DE UBICACIÓN DE LA OBRA

• CLIMA, ALTITUD, TOPOGRAFÍA:

– Lluvias. – Altitud

– Temperatura

– Topografía del terreno



7

INFLUENCIA DE UBICACIÓN DE LA OBRA• CANTERAS:

– Ubicación y accesos.

– Tipo de cantera (de río, falda de cerro, etc)

– Trabajos de limpieza previos a la explotación.

– Potencia y características del material existente.

– Usos que se puede dar al material. – Procesos y equipos aplicables para su explotación

– Propietario y pagos.

• BOTADEROS

• FUENTES DE AGUA



8

• 2- ESTADOS QUE AFECTAN EL VOLUMEN DEL SUELO

Y FACTORES APLICABLES



9

ESTADOS DEL SUELO Y FACTORES APLICABLES

• ESTADOS DEL SUELO:

– En Banco• Es la densidad y volumen del material al estado natural, antes de ser

removido.

– Suelto

• Es la densidad y volumen del material cuando ha sido removido. – Compactado

• Es la densidad y volumen del material cuando ha sido compactadoartificialmente (normalmente, con equipos).



10

ESTADOS Y FACTORES APLICABLES• ESTADOS QUE AFECTAN AL VOLUMEN DEL SUELO:



11


• USOS DE LOS ESTADOS DEL SUELO:

– En BancoEn extracción de material (ej. Corte o excavación en cantera).

En Eliminación de excedentes de excavaciones (ej.en botadero).

– Suelto

• Transportes (medido en tolva de camiones). – Compactado

• En rellenos, sub-bases, bases, carpeta asfáltica, otros



12


• EJEMPLO 1:

– Banco:Acción: de cantera se obtiene 20,000 m3 de material para relleno.

Suelto:

Se transporta 20,000 x 1.20 = 24,000 m3 sueltos (medidos en tolva)Se paga al subcontratista medido en tolva.

Compactado:• Acción: una vez transportado 24,000 m3 de material de relleno

(suelto), es compactado y se reduce a 20,000 x 0.90 = 18,000 m3

• Medida: el cliente paga los 18,000 m3 en posición finalcompactada.



13


Factores recomendados (a falta de información):



14

• 3- EXCAVACIONES:3.1- TIPOS DE EXCAVACIONES



15

EXCAVACIONES

• TIPOS DE EXCAVACIONES• Excavaciones Subterráneas

• Según su accesibilidad – Desde superficie (de fácil acceso). – Desde el interior de la tierra.

• Según su Pendiente – Excavaciones horizontales o de pequeña pendiente. – Excavaciones verticales o de gran pendiente.



16

EXCAVACIONES

• TIPOS DE EXCAVACIONES – Excavaciones Superficiales:

• Según su magnitud o volumen – Masivas. – Pequeñas o para estructuras.

• Según la existencia de agua – En seco

– Con presencia de agua



17

EXCAVACIONES

• TIPOS DE EXCAVACIONES

– Excavaciones Superficiales:

• Según su posición – Corte abierto

– Corte cerrado.

– Corte a media ladera.

– Corte en ladera (Ej. Caminos en zonas montañosas)

• Según el tipo de material excavado

– Material común (también llamado material suelto) “MS” – Roca suelta o roca descompuesta “RD”

– Roca fija o que requiere voladura “RF”

– Material no clasificado (combinación de MS, RS, RF en porcentajesno definidos).



18

EXCAVACIONES

• TIPOS DE EXCAVACIONES – Excavaciones Superficiales:

• Según sea obra nueva o ampliación – Excavación completa (obra nueva). – Ensanches (obra de ampliación).

• Según la libertad de trabajo o restricciones (respecto a daños,seguridad, horarios permitidos)

– Excavación sin edificaciones aledañas. – Excavación con edificaciones aledañas.

• Según el ancho de la excavación – En zanja – En plataforma



19

Corte abierto



20

Corte en semitunel

C L d ( i bl )



21

Corte en Ladera (con zona inestable)



22

Corte en Ladera



23

• 3- EXCAVACIONES:3.2- Criterios: Generalidades



24

EXCAVACIONES

• CRITERIOS PARA SELECCIONAR EL

RENDIMIENTO

– Identificar de qué tipo de excavación se trata. – Accesibilidad al lugar de excavaciones (si requiere

trochas auxiliares).

– Si hay muchos desplazamientos del equipo o esconcentrado.

– Condiciones del lugar (lluvia, altitud, pendientes, etc). – Control y facilidades (iluminación, estado del equipo).



25

EXCAVACIONES

• CRITERIOS PARA SELECCIONAR ELRENDIMIENTO – Equipos:

• Tamaño requerido (dimensiones y/o peso).• Potencia y/o capacidad necesaria.

– Restricciones existentes• En carreteras hay horas de trabajo y de permitir tránsito.• Interferencia con terceros.• Límite de velocidad (especialmente en centros mineros)• Efecto de vibraciones (del equipo y de voladuras)

• Normas y disposiciones municipales.



26

• 3- EXCAVACIONES:

3.2- Criterios : Tractores

Tractor Cortando Material Suelto



27

Tractor Cortando Material Suelto



28

EXCAVACIONES• CRITERIOS PARA SELECCIONAR EL RENDIMIENTO DE

TRACTORES

– Consideraciones:• Distancia de corte y empuje del material.• Calificación del operador.• Tipo de material.• Visibilidad.• Eficiencia de ciclo.

• Densidad del material suelto (respecto al de Tablas).• Pendiente del terreno (grado y si es positiva o negativa).• Relación material suelto respecto a banco.• Disponibilidad mecánica.• Altitud.• Lluvias.

• Cambio de ubicación o construir trochas de acceso.• Interferencias.• Resultado de voladura (aplica a material rocoso).• Otros particulares.



29

EXCAVACIONES

• CRITERIOS PARA EL RENDIMIENTO DE TRACTORES

• Factores considerados en Tablas de Producción defabricantes:

– Equipo nuevo. Condiciones óptimas de trabajo.

– Operador de primera.

– Buena visibilidad (respecto, neblina, lluvia, polvo, oscuridad, nieve).

– Pendiente cero (predominante). – Densidad del material = 1,370 kg/m3

– Material medido suelto.

• Factores correctivos adicionales de Producción: – Factor de eficiencia del ciclo.

– Factor de disponibilidad operativa – Factor altitud

– Factor dificultades/ interferencias

TRACTORES: PRODUCCION VS DISTANCIA DE EMPUJE



30

TRACTORES: PRODUCCION VS DISTANCIA DE EMPUJE

Tabla del

Fabricante

EXCAVACIONES



31

EXCAVACIONES

EXCAVACIONES ( j l )



32

EXCAVACIONES (ejemplo)



33


3.2- Criterios : Excavadoras

Excavadora cargando a volquete



34

Excavadora cargando a volquete

EXCAVACIONES



35

EXCAVACIONES• CRITERIOS PARA SELECCIONAR EL RENDIMIENTO DE

EXCAVADORAS – Consideraciones:

• Angulo de giro (Tablas están entre 60º y 90º).• Calificación del operador.• Tamaño y forma del cucharón.• Longitud del brazo.• Profundidad de excavación.• Tipo de material.

• Eficiencia de ciclo.• Densidad del material suelto (respecto al de Tablas).• Posición o ubicación del equipo al cortar y/o cargar.• Relación material suelto respecto a banco.• Disponibilidad mecánica.• Altitud.

• Visibilidad y lluvias.• Cambio de ubicación o construir trochas de acceso.• Interferencias.• Resultado de voladura (aplica a material rocoso).• Otros particulares.

EXCAVACIONES



36

EXCAVACIONES

EXCAVACIONES



37

EXCAVACIONESAltura de banco debe ser igual a longituddel brazo de excavadora (ideal).

Posición ideal de camión, pared de tolvadebajo de articulación del brazo.

Angulo de giro mínimo

Brazo debe estar vertical, cuando elcucharón alcance carga máxima.

EXCAVACIONES



38

EXCAVACIONES




39




40


3.2- Criterios : Excavaciones con Voladura

Voladuras: Mecanismo de rotura



41





42


Voladuras: Esquema de voladura en Banco



43

Voladuras: Esquema de voladura en Banco

Voladuras: Parámetros



44

Voladuras: Parámetros

PARAMETROS PARA DISEÑO DE MALLA DE VOLADURA, ENFUNCION DEL DIAMETRO DE PERFORACION.

Voladuras: Distancia a cara libre (Piedra)



45

Voladuras: Distancia a cara libre (Piedra)

DIMENSIONES DE LA PIEDRA EN FUNCION DELDIAMETRO DE PERFORACION

Voladuras: Excavaciones a media ladera



46

Voladuras: Excavaciones a media ladera

Voladura: Secuencia de salida



47



48

EXCAVACION DE RESERVORIOSEN CIUDAD:

VOLADURAS CONTROLADAS

EXCAVACIONES: VOLADURAS (vista de zona a volar)



49

EXCAVACIONES: VOLADURAS (vista de zona a volar)

EXCAVACIONES: VOLADURAS (protección de zona a volar)



50

C V C ON S: VO U S (p otecc ó de o a a vo a )




51


EXCAVACIONES: VOLADURAS (momento de la explosión)



52

EXCAVACIONES: VOLADURAS (momento de la explosión)



53


• 3- EXCAVACIONES3.3- EQUIPOS MAS COMUNES

Tractor CAT-D6G



54

Tractor CAT D6G

Tractor CAT D8R



55

Excavadoras



56

Retrocargador



57

Retrocargador

Excavadora cargando a camión minero



58

Compresora y Martillo para demolicion



59

Compresora y Martillo para demolicion

Rockdrill perforando en banco rocoso



60

Equipos comunes para Movimiento de tierras



61

Excavadora de zanjas angostas: Trencher



62



63


• 3- EXCAVACIONES3.4- Precios unitarios

3.4- PRECIOS UNITARIOS DE EXCAVACIONES



64

3. C OS UN OS C V C ON S

3.4- PRECIOS UNITARIOS DE EXCAVACIONES



65



66

• 3- EJEMPLOS DE MOV.TIERRAS:

3.5- Criterios: Explotación decantera para un relleno

(ejemplo1)

TransporteESQUEMA CANTERA -PRESA

http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.photografiado.com/images/20080612194144_camion_cisterna.jpg&imgrefurl=http://www.photografiado.com/p/152&h=483&w=800&sz=138&tbnid=jWPGTeys1-5xbM:&tbnh=86&tbnw=143&prev=/images%3Fq%3Dcamion%2Bcisterna&zoom=1&q=camion+cisterna&hl=es&usg=__thqD--9mU7678COK5chjcz-I2Q8=&sa=X&ei=i6-HTMDPNIP_8Aa_7LmOAg&ved=0CDoQ9QEwBQ



67

Cantera (extracción)

Presa de gravedad:Compactación

Camino de acceso

Procesamiento

Cantera (extracción/ i t ) E d





68

y/o procesamiento)Transportec/ volquetes

Carretera

Esparcido y riego

Batido, nivelado

y compactación

Excavadora

http://1.bp.blogspot.com/_JimNncGsY3c/SQsO67WIc5I/AAAAAAAAB-A/7gdbCNOAzu0/s400/CV+006.jpg

http://www.photografiado.com/images/20080612194144_camion_cisterna.jpg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Bulldozer_CAT_D6M_XL_8703.jpg

http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/caterpillar/motoniveladoras/default.htm

http://img3cdn.adoosimg.com/1daaeb1f62479931179f2bd2c58c-1-3.jpg



Trabajos en cantera y Transp hasta Presa



PRESA

Dist.=1.8 Km

X 4

X 4

X 2

X2

Zaranda 1 Zaranda 2

1 Excav. 3304 Volquetes

1 Excav. 3304 Volquetes

X 2

X 2

j y p

70

CANTERA

ZARANDEO



71

• 3- EJEMPLOS:3.5- Criterios: Identificación deRecursos en carretera (ejemplo 3)

Carretera: identificación de Recursos



Carretera: identificación de Recursos

72

Ubicación por tipo de corte



73

KM MS RS RF RELL KM

C.G. Botadero

42.5 5,624 2,463 19,673 1,318 42.15

43.5 1,649 877 16,185 2,124

44.5 2,921 1,972 20,714 1,607

45.5 1,434 0 20,572 2,151

46.5 6,819 720 20,308 2,408

47.5 3,988 4,783 16,502 653 47.88

48.5 5,890 2,904 6,480 1,268 48.75

49.5 8,093 1,007 509 1,196

50.5 6,923 1,371 2,087 1,537 50.37

51.5 8,914 869 1,728 1,626 51.31

52.5 22,859 6,902 7,231 1,639

53.5 11,852 284 993 1,130

54.5 5,894 2,981 6,698 834

55.5 9,479 2,672 5,512 2,644

56.5 6,296 567 1,726 2,118

57.5 13,245 237 3,646 2,448

58.5 30,654 0 0 622

59.5 8,759 1,884 18,054 1,415

60.5 2,684 2,630 14,970 1,80361.5 2,517 5,304 18,250 364

62.5 2,907 3,024 13,367 588

63.5 3,248 3,248 25,986 753

64.5 3,943 3,070 16,013 546

65.5 4,595 3,921 9,950 571

66.3 1,649 1,277 7,392 520

p p



74

• 3- EJEMPLOS:3.5- Explotación de una canterapara Agregados. (ejemplo 4)



75



76



77



78



79



80

• 4- RELLENOS4.1- Tipos de rellenos

RELLENOS



81

• TIPOS DE RELLENOS

– Según su Procedencia: – Relleno Propio (no requieren ser transportados). – Relleno de Préstamo (requieren ser transportados).

» Procedentes de las excavaciones.

» Procedentes de cantera.

– Según su magnitud o volumen• Masivos (con rodillos de 10 ton o más)

• Para estructuras medianas (con rodillo de 1-2 ton)

• Para estructuras angostas (zanjas con pizón o plancha)

RELLENOS



82

• TIPOS DE RELLENOS

– Según el tipo de material de relleno• Relleno con material granular• Relleno con material cohesivo

• Enrocados

• Otros (para filtros, gaviones, camas, etc)

– Según su posición – Relleno en Terraplén completo.

– Relleno en media ladera sin muros de contención.

– Relleno en media ladera con muros de contención.

– Según sea obra nueva o de ampliación• A sección completa (nuevos)

• A sección parcial (ampliación)

TIPOS DE RELLENOS



83

Relleno en Terraplen completo

Relleno en Media ladera con talud

Muro de contencion

Relleno en Media ladera con contencion



84

• 4- RELLENOS

4.2- Criterios

RELLENOS



85

• CRITERIOS

– Requerimientos (según especificaciones técnicas)• Tipo de material a usar.

• Procedencia del material

• Granulometría (según Huso o rango permisible).

• Propiedades del material (LL, LP, IP, Abrasión, etc)• Espesor de la capa.

• Humedad óptima.

• Trabajos previos (ej. escarificado)

• Equipos exigidos o recomendados.

• Procedimiento constructivo (secuencia con equipos previstos).

• Control requerido (grado de compactación).

• Forma de pago.

RELLENOS



86

• CRITERIOS

– Actividades del contratista.• Definir cantera o lugar de extracción del material y del agua.

• Procesos para conseguir el material requerido.

• Medidas a tomar por el clima (lluvias)

• Considerar condiciones de trabajo (ancho de plataforma, acceso).

• Transporte (distancia, condiciones del camino).

• Forma de depositar el material en el Frente.

• Seleccionar el rodillo adecuado.

• Cantidad de pasadas de rodillo.

• Completar la cuadrilla (escarificado, depositar material, riego,batido, nivelación y bombeo, compactación).

• Pago por derecho de cantera.

• Trámites municipales.

Contenido de Humedad



87

Rodillos: Aplicación de energía de compactación



88

Rodillos: Tipos



89

RELLENOS



90

• CRITERIOS – Factores de corrección aplicables

• Factores que afectan al material de relleno: – Factor de desperdicios estimados (en cantera, en traslados, en recorte de

bordes de plataforma). – Factor de compactación del material en posición final. – Factor de material no utilizable (over o eliminación de exceso de finos

mediante lavado).

• Factores que afectan al rendimiento: – Espesor de la capa – Velocidad del rodillo – Número de pasadas – Factor clima, especialmente lluvias (porcentaje de veces que se rehace el

trabajo debido a exceso de humedad). – Factor altitud – Factor estado de los equipos. – Factor de condiciones de trabajo (espacio, volumen, interferencias)

Rodillos: Cantidad pasadas, espesor de capa vs Producción



91

Rodillos: Producción para Relleno compactado en la Costa



92



93


• 4- RELLENOS

4.3- Equipos

RELLENOS



94

• EQUIPOS: UTILIZACION

– Motoniveladora

• Escarificado• Batido, nivelación, perfilado, bombeo

• Cunetas

– Rodillos

• Compactación• Alisado de superficies

– Tractor• Esparcido de material

– Camión cisterna• Riego de agua

Motoniveladora



95

Rodillo liso



96

Rodillo Pata de Cabra



97

Rodillo Neumatico



98



Compactadora manual (Tamper / Ranas)



100



101


• 4- RELLENOS4.4- Precios Unitarios

PRECIOS UNITARIOS



102



103

• 5- TRANSPORTES5.1- Tipos de transporte

TRANSPORTES

TIPOS DE TRANSPORTES



104

• TIPOS DE TRANSPORTES – Según el tipo de material

• Material común (granular y cohesivo)• Material rocoso (carguío similar a material suelto)• Rocas grandes (carguío por unidad)• Material de demoliciones• Maleza

– Según el destino• Para eliminar• Para compactar

– Según la maquinaria empleada• Con cargador/excavadora y volquetes• Con grúa y volquetes• Con fajas transportadoras. Otros.



105

• 5- TRANSPORTES

5.2- Criterios

TRANSPORTES

C OS A A A S O A A



106

• CRITERIOS PARA TRANSPORTE DE MATERIAL

– Tipo de material.

– Equipo utilizado para carga y transporte.

– Distancia.

– Condiciones (pendientes, curvas, estado del camino) – Velocidad

– Tiempos fijos y tiempos variables.

– Factores de corrección de la Producción

– Forma de pago.

TRANSPORTES



107

• CARGUIO (con cargador frontal)

– El ciclo de carga a camiones consta de:• Recoger material (carga)

• Retroceso y giro hacia el camión (ida)

• Descarga del material al camión (descarga)

• Retroceso y giro hacia el apilado (vuelta)

– Duración del ciclo teórico de carga a camiones:• Cargadores CAT-914 a CAT-962 = 27-30 seg

• Cargadores CAT-966 a CAT-980 = 30-33 seg

• Cargadores CAT 988 a CAT-990 = 33-36 seg

TRANSPORTES

CARGUIO ( d f l)



108

• CARGUIO (con cargador frontal) – Correcciones a la duración del ciclo de carga (recomendado por

fabricantes):• Por tamaño del material (no corregir si material está entre 3 mm a150 mm, tamaños menores y mayores aumentan el tiempo).

• Tipo de apilado (acumulado con tractor o depositado por camiones)

• Por tipo de operación (ciclo constante o intermitente)

– Corrección por factor de llenado del cucharón (ver Tabla)

• Los factores de llenado del cucharón dependen de:

– Penetración del cucharón.

– Tipo de cucharón y de herramientas de corte (dientes). – Angulo de inclinación.

– Fuerza para el desprendimiento.



110

CÁLCULO DERENDIMIENTOS.



111

• 5- TRANSPORTES5.3- CONCEPTO DEL M3-KM

• M3-KM: CONCEPTO15 m3



112

A

A4 km de Vuelta

4 km de Ida

1 Volquete transporta 15 m3 x 4 km = 60 m3-km

TRANSPORTES• CONCEPTO DE M3 KM



113

• CONCEPTO DE M3-KM

• Carguío y Transporte, D<= 1 km – Volquete de 15 m3 (30 ton)

– Cargador frontal Cat-950 (3.00 m3 de cucharón)

– Velocidad promedio (ida y vuelta) de 15 kph

– Jornada de trabajo de 10 hr/día

– Uso: Relleno compactado

– Factor eficiencia ciclo= 0.85, Factor esponj= 1.20, Factor comp= 0.90 – Ciclo:• Tiempo de carga (15/3 m3) =5 paladas x 36” c/u = 3.00 minutos (fijo)

• Tiempo descarga = 2.00 minutos (fijo)

• Tiempo ida y vuelta = 1km x 2/15 kph = 8.00 minutos (var)

• Ciclo teórico = 13.00 minutos

Viajes/día (teórico)= 10hr x 60min /13.00 min = 46.15Producción (m3/día) = (46.15 vje x 15 m3)x0.85x0.90/1.20 = 441.35 m3/día

Producción = 441.35 m3/día x 1 km = 441.35 m3-km /día/volq (en estadocompactado)

TRANSPORTES

CONCEPTO DE M3 KM



114

• CONCEPTO DE M3-KM• Carguío y Transporte, D> 1 km

– Volquete de 15 m3 (30 ton) – Velocidad promedio (ida y vuelta) de 25 kph

– Jornada de trabajo de 10 hr/día

– Uso: Relleno compactado

– Factor eficiencia ciclo= 0.85, Factor esponj= 1.20, Factor comp= 0.90

– Cálculo (sólo tiene tiempo variable, el fijo está en el primer km)

– Distancia recorrida en 1 día = 10 hr x 25 kph /2 ida y vuelta= 125 km

– Producción = 125 km x 15 m3 x 0.85 x 0.90 / 1.20 = 1195.30 m3-km

• La medida es en estado compactado

PRECIOS UNITARIOS



115



116



117



118



119

• 5- RELLENOS5.4- Precios Unitarios

PRECIOS UNITARIOS



120



FIN DE LA EXPOSICION

Gracias por su atención.

25 de Setiembre del 2010

David Gutiérrez M.

[email protected]

Movimiento de Tierras Uni

Documents

Transcript of Movimiento de Tierras Uni