Clase 3. mov del suelo-excavaciones PDF

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CLASE 3 EXCAVACIONES Y MOVIMIENTO DE SUELOS Es el trabajo en obra que tenemos que realizar antes de la construcción. El suelo es una capa superficial pero luego debajo está el subsuelo que tiene otras características. Desde el punto de vista de lo que son las cargas portantes el suelo es el elemento de apoyo o parte integrante de las estructuras, por eso necesitamos saber qué tipo de suelo tenemos, mediante el apoyo de laboratorios o ingenieros. Primero vamos a sacar esa capa superficial para encontrar la capa del subsuelo. Los componentes de ese suelo van a ser de acuerdo al lugar en donde estemos, podemos tener gravas, arenas gruesas, arenas finas, limo, arcilla y coloides. Procedimientos, primero lo que tenemos que hacer es quitar la primer capa del terreno que es donde están los yuyos, realizamos el desmalezado, quitamos hasta 50cm de tierra suelta, puede ser menos. Limpiamos el terreno. Eso hace que podamos realizar un diagnóstico simple del tipo de suelo. Pero si vamos a construir un edificio, una obra más grande. Tenemos que ir a capas más profundas, no a las inmediatas. Porque esas columnas esas bases, pilotes, van a llegar a estratos más profundos. Entonces necesitamos hacer sondeos, es decir tomar muestras. DIAGNOSTICO SIMPLE. Si la pala entra fácilmente entonces es un terreno malo, si cuesta un poco es de una calidad regular. Si ya ponemos un pico es intermedio, y si al pico le cuesta entrar es un suelo muy bueno. Esto es una prueba manual con herramientas simples. Lo que determinamos con estos ensayos del suelo es saber que resistencia tiene el suelo, cuando nosotros le vamos a poner una casa a ese terreno, como que el terreno empuja hacia arriba. Esa reacción está dada por su capacidad de soporte. Con nuestra carga no podemos superar esa tensión admisible que tiene el terreno, porque sino se nos va a hundir. De acuerdo al tipo de suelo hay distintas capacidades portantes. Arcillas 1 a 4, gredas 2 a 2,5, tosca 6 a 8 (suelos buenos donde podemos fundar tranquilos), arena fluida 0,5 (hay napa cercana), arena mojada 2 (no hay agua circulando sino que hay napa cerca), arena seca 2,5 a 3, piedra 4 a 5. Esto va a determinar el tipo de fundación que va a tener nuestra casa. De esto depende si lo que se construye se hunde o no. MOVIMIENTO DE TIERRA Vamos a tener desmonte cuando tenemos que sacar tierra, relleno cuando el proyecto va a un nivel menor que el que tiene el terreno y excavaciones. ASPECTOS AFECTADOS, ecológico, económico, tecnológicos, legal, interferencias y seguridad, DESMONTES: SANEAMIENTO, desmonte de terreno para reemplazar capa 0,50 a 2m y conferirle mayor resistencia. Presencia de rellenos de tierra vegetal y/o residuos domiciliarios, barro, fango o limo. o PERFILADO. Retiro de material suelto y/o capa de tierra vegetal (pasto y malezas), yuyos. Profundidad 20cm. Luego, NIVELACIÓN. Desmonte por sobre la horizontal de referencia (cota cero o su equivalente) determinar si el suelo excavado es apto para relleno o debe retirarse en cada caso. Emparejar el terreno para obtener un nivel referido a la vereda. Nivelamos con respecto al 0,0 de la vereda Determinar si esa tierra que extraemos es buena y la vamos a usar de alguna manera o debe retirarse del terreno por una empresa que debemos contratar. 1

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RELLENOS: en el caso de que limpiamos (ya sea saneamiento o perfilado), y nuestro nivel de terreno no está en la cota de proyecto, necesitamos rellenar. Cuando lo hacemos debemos aportar tierra buena y compactarla, material de aporte permite mejorar el terreno o un sector del mismo. Aplicar COMPACTACION: otorga mayor resistencia al terreno que nosotros tenemos, una porque le estamos poniendo suelo buena y otra porque lo estamos afirmando, compactando. Capas sucesivas de tierra, que se colocan cada 15cm de altura y se compactan. EXCAVACIONES: para realizar las fundaciones, para contemplar las zapatas. Estas zanjas deben tener cierta INCLINACION y PROTECCION de las paredes según tipo de terreno u obra a realizar. Respetar Talud natural. Revestimientos de protección. PENDIENTES MAXIMAS ADMITIDAS DE LOS TALUDES Tenemos 3 tipos de terrenos:

A-Terrenos desmoronable, talud de 1:1. B- Terrenos blandos pero resistentes, 1:2 el Talud que tiene nuestra excavación. C- Terrenos muy compactos, que cuando hacemos la zanja podemos hacerla con un Talud de 1:3, que no se nos va a venir la tierra encima Debemos respetar el talud natural del terreno, es decir por su calidad la tierra va a tratar de moverse o no, o de mantenerse en su sitio. Hay una calificación del tipo de terreno y el angulo que le corresponde a cada uno, ya que depende el tipo de terreno el ángulo de talud natural, ese ángulo es el q tenemos q tener en cuenta cuando hacemos la excavación. Es importante para la seguridad del personal que va a excavar esas zanjas ESPONJAMIENTO Otra cualidad cuando vamos a excavar es el volumen que adquiere esta tierra excavada. Porque una vez que hacemos esa zanja tenemos q disponer en un montículo esa tierra para luego ser trasladada, que se lleve esa tierra. Esa tierra tiene un volumen original, es esponjoso, se expande. Cuando se asienta esa tierra va a disminuir el volumen. Esto es para saber cuántos camiones vamos a necesitar para transportar esa tierra. Por eso hay que esperar, sino los valores no van a ser los verdaderos. O sea que necesitamos saber para economizar en la obra. Hay una tabla que de acuerdo al material está el volumen. COMPACTACION, cada vez que removíamos la tierra necesitamos realizar una compactación para eliminar los espacios vacíos. Ese terreno esponjoso debemos compactarlo. Tenemos maquinarias que realizan ese trabajo, hay distintos tipos. FUERZA ESTATICA: aplicación de un elemento pesado. FUERZA DINAMICA: aplicación peso por impacto a alta velocidad. FUERZA VIBRATORIA: amasado aplicando vibraciones de alta frecuencia. Tenemos un compactador neumático, que tiene ruedas, lo pasamos por el terreno y debido al peso que tiene va compactando la tierra. O un rodillo vibropisonador. O el rodillo patas de cabra que se utiliza mucho en las vías de circulación. También hay de estos más chiquitos para apisonar la tierra. Después hay otro que puede ir una persona arriba manejándolo en vez de anexarlo a otra maquinaria. Después el compactador con neumáticos. Y los más chiquitos que son: pisón neumáticos, pisón vibratorio, pisón a explosión son para terrenos más pequeños. 2

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MEDIOS PARA EXCAVAR Secuencia de los movimientos de suelos 1- excavación- extracción o desmonte 2- cargar el material que nos sobra 3- transporte o acarreo, de esa tierra 4- descarga o vuelco, que la empresa considera … y luego volvemos a nuestro terreno 5- formación y relleno de excavación, con nuestras fundaciones 6- consolidación de excavaciones o terraplenes. Estos trabajos lo podemos hacer en forma manual o por medios mecánicos. MEDIOS MANUALES, son picos, palas, cuñas. Los obreros trabajan a nivel del suelo y sin obstáculos. El rendimiento de un hombre excavando esos tipos de suelo son: - terrenos livianos 1 a 1,5m3/h. -terrenos ordinarios 0,7 a 1 m3/h. -terrenos pesados 0,5 a 0,7 m3/h. -terrenos muy pesados 0,2 a 0,5 m3/h. Acarreo horizontal o arrojado de 3,50 a 4m. Arrojado vertical d+2h>= 4m d=distancia horizontal h máx. = 1,60m = altura en vertical Si la zanja es muy profunda hay que realizar banquetas, o sea que a medida que se va sacando para arriba, hay secciones de 1,60m a 1,80m. Otra cosa es proteger esa zanja. Y seguir el talud natural. MEDIOS MECANICOS, simplifican la tarea, economizan costos y acortan tiempos. Operaciones a realizar: 1- excavar o cortar el terreno. 2- cargar la cuchara y elevarla. 3- girar y transportar la carga. 4- descargar sobre vagoneta o camión. Todo esto lo puede hacer una retroexcavadora. El rendimiento va a ser mucho mejor, más rápido. La potencia de la máquina que usemos va a ser de acuerdo a la obra, volumen y terreno. Vamos a elegirla de acuerdo a eso. Puede trabajar por encima o debajo del nivel. Rendimiento: rapidez de trabajo depende del tipo de suelo. Potencia definida según carga elevada para cada radio de acción. Puede trabajar por encima, sobre el mismo o por debajo del plano de trabajo. La excavadora de desmonte, tiene orugas no neumáticos, esto implica que las maquinarias con mayor potencia tienen orugas, mayor capacidad de trabajo. Y las de menor potencia van a tener neumáticos. La retroexcavadora, trabaja de frente, gira y deposita. En este caso también tiene orugas, esto implica que las maquinarias de mayor potencia tienen oruga y mayor capacidad de trabajo, tiene pala para nivelar. El traslado de las retroexcavadora sobre orugas, está prohibido su circulación por calles asfaltadas, así que hay que calcular el traslado hasta nuestro terreno, gastos gastos gastos. Una cava es cuando no es solo una zanja para la fundación, es una excavación más grande en donde se va a hacer un edificio. Pala cargadora sobre neumáticos, menor potencia, esta si puede andar en la calle y llegar hasta nuestro terreno. Si el terreno es muy rocoso pedimos una pala cargadora con uña.

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Necesitamos cierto espacio para que la maquinaria se desplace en la obra. Tenemos que tener este campo de acción, diagramar el espacio de trabajo de la maquinaria y del camión, y poner cierta rampa. La máquina tiene que tener una rampa. Motoniveladora o Grader, es la que realiza la nivelación. Es fácil de ver en caminos de tierra, que acarrea la tierra para nivelar el paso. Y tenemos las MINI, se utilizan muchísimo en las obras pequeñas. En las viviendas se utilizan este tipo de maquinarias: zanjadora, con brazo retro, hoyadora, con martillo hidráulico. Gran potencia por más que sean pequeñas. Tienen neumáticos. TRANSPORTE DE SUELOS Camiones que vamos a alquilar para que lleven a su destino final la tierra o contenedores o material que nos sobra en la obra. TIPOS DE EXCAVACIONES zanjas, cavas (grandes superficies, puede ser un sótano), derribos es cuando tenemos un nivel mucho mayor a lo que necesitamos en nuestro proyecto. ZANJAS,son continuas y son para fundación de muros y fundaciones continuas en general. Se pueden realizar de manera manual o mecánico (mini zanjadora). Entibación: es necesaria si a nosotros se nos viene la tierra encima, necesitamos proteger esos taludes. Apuntalamiento por suelos flojos. Hay distintas formas de realizar esa excavación dependiendo del terreno. En el caso que tenemos el talud natural, es decir, que acá lo hicimos siguiendo el ángulo en el que se sostiene la tierra, puede ser mixto el terreno, que abajo este muy flojo y arriba podemos mantener el talud, puede ser que sea malo el terreno y que nosotros necesitemos reforzar esa zanja para que no se nos venga encima. Entonces en el caso mixto podemos tener dos tipos de suelo malo, y que a su vez tenemos distintos tipos de activado de protección capas de distinta consistencia entre una profundidad y otra. Lo que no podemos hacer es poner un estibador en forma inclinada o es vertical o no es nada. Y luego tenemos cómo tiramos la tierrita afuera de nuestra zanja? debemos dejar por lo menos un metro desde donde estamos excavando hasta la pila de tierra que estamos originando esto es porque si estamos muy al borde de la pila esa pila puede desmoronarse hasta dentro de nuestra zanja y por lo tanto estamos perdiendo el tiempo, entonces hay que dejar un metro de distancia para poder colocar la pila de tierra que estamos sacando. y en el caso que tengamos entibado, ese entibado va a sobrepasar un poco nuestra zanja de tal manera también que la tierra no se meta dentro de nuestro de nuestro trabajo. EXIGENCIAS DEL ENTIBADO. Cuando tenemos que reforzar la zanja si o si. Profundidades críticas. Depende el suelo es a que profundidad hay que proteger el talud. Si el suelo es compacto, y estamos trabajando con maquinarias y sin obreros vamos a tener que entibar a los 3m. Si el suelo es muy compacto, sin rocas y estamos trabajando con picos, vamos a tener que entibar a los 2m. Si es muy compacto, sin rocas y estamos trabajando con martillos para rotura, a 1,80m. Si es arcilloso a 1,50m y si es arena cohesiva a 1,25m. En todos esos casos el suelo nos permite hacer la zanja de la vivienda sin necesidad de proteger los costados de la fundación porque no se va a desmoronar el terreno. En cambio si tenemos que hacer un sótano si tenemos q ver de proteger. 4

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Si tenemos una fundación común que llega a 1,80 de profundidad no tenemos necesidad de entibado. Tenemos que tenerlo en cuenta si vamos a hacer un sótano en el caso de una vivienda. ENTIBADO es la protección mediante tablas que pueden ser de distintos materiales puede ser madera, chapa. De tal manera de proteger los laterales de la zanja que estamos realizando. Es muy importante en zanjas profundas porque incluso puede quedar algún obrero bajo tierra si se llega a desmoronar. Hay que velar por el obrero. EXCAVACIONES EN PRESENCIA DE AGUA. NAPA. Napa freática muy alta, rio subterráneo que está pasando por debajo. En ciertos lugares está cercana del nivel del piso y en otros está más profunda. Cuando hay mucha lluvia o se eleva mucho el nivel del mar se levanta la presencia de la napa y aflora en nuestro terreno. Para sostener esa presencia de agua Hincado de pilotes, otra de las herramientas que protege el terreno, se perfora el terreno para colocar los pilotes. Los micropilotines o anclajes son los que se van a colocar entre medio de los pilotes para amarrar nuestra nueva construcción a una lindera. Para sacar el agua podemos colocar una bomba de agua, para extraer el agua y llevarla a un lugar en donde se pueda evacuar. Realizamos una depresión de la napa, colocamos las bombas y entonces estamos tomando esa agua de la napa y podemos trabajar hasta un cierto nivel sin deprimir la napa. Pero cuando queremos trabajar más abajo necesitamos deprimir la napa (el agua baja) por eso ponemos la bomba. La necesitamos funcionando cuando estamos trabajando, luego se retira o se deja perdida pero sin funcionar. Sigue funcionando cuando la construcción no es acorde para sostener el empuje del agua. Construir sótano equivale a 3 pisos en altura Ejemplo. Nosotros tenemos el nivel de la napa, necesitamos profundizar nuestra excavación. El nivel de excavación está más abajo por lo tanto necesitamos bombear para que baje la napa y nosotros llegar así hasta ese nivel. El resultado de la tierra que tenemos que sacar del nivel. Necesitamos realizar un cálculo para eso. Tenemos que trazar distintos planos para poder hacer la extracción de m3 de tierra. Y calcular cuántos camiones necesitamos.

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