CLASE # 9 - TERRAPLENES

CLASE # 9  TERRAPLENES

9.1  Concepto

9.2  Elementos  componentes.

9.3  Actividades previas a la construcción de un terraplén

9.4  Proceso constructivo

9.1  Concepto

Un terraplén es una estructura construida con suelos previamente seleccionados  y compactados a un nivel próximo a la densidad seca máxima siguiendo un diseño geométrico previamente establecido y que tienen por objeto establecer continuidad en las zonas bajas  entre cortes adyacentes.

Las zonas bajas pueden ser de varios tipos entre los dos casos extremos siguientes:

         

      a.  Zonas bajas (pueden ser de varios tipos) en terrenos planos.

 b. Zonas bajas en terrenos montañosos.

                                                                           Cortes altos

                                                                            Profundos

                                                                             Angostos.

9.2  Elementos componentes

9.3  Actividades Previas a la Construcción.

Comprende las siguientes actividades:

      a.Estudiar minuciosamente la geometría del terraplén

•  Ancho del banco
•  Inclinación de taludes
•  Alturas máximas y mínimas

      b. Analizar la condición de soporte a través de la Sección original; pueden presentarse los siguientes casos:

•  Condición  de soporte favorable. 

•  Condiciones de soporte normales

•  Condiciones de soporte desfavorables

•  Condiciones inaceptables

      c. Identificar y seleccionar los suelos para construcción

      

      d. Obtener muestras y efectuar ensayos de laboratorio para determinar  las características de compatibilidad

     e. Definir los rangos de  la humedad  con base en el porcentaje de ϒd máxima establecida especificación del ensayo de compactación.

  f. Definir el equipo de compactación

  g. Determinar el numero de pasos del equipo de compactación.

  h. Determinar el espesor de las capas en el proceso de compactación.

.       i. Determinar la necesidad de estructuras complementarias. Ej:

9.4 Descripción del proceso

El  proceso comprende las siguientes actividades:

a.     Localizar la estructura (Estacas de chaflán).

b.     Desmonte y limpieza.

c.      Llevar maquinaria para descapotar.

d.     Descapotar y retiro del material resultante.

e.     Obtener la sección de descapote.

f.       Examinar la superficie descapotada para determinar posibles necesidades de Subdrenaje si se requiere.

g.     Diseñar y construir el sistema de Subdrenaje si se requiere.

h.     Aproximar el material. Se puede hacer con tractor con buldozer, mototraíllas o  camiones.

i.        Extender el material en capas del espesor previamente determinado.

j.       Compactación de cada capa con el equipo previamente establecido.

k.     Hacer ensayos de densidad y humedad para comprobar la calidad del proceso de compactación .

l.        Control en la inclinación de los taludes.

m.  Cubrir los taludes para evitar pérdida o incremento de humedad en las zonas adyacentes.

n.     Colocar la sub-base para protección la Subrasante.

CLASE # 8 - MOVIMIENTOS DE TIERRAS

CLASE # 8 MOVIMIENTOS DE TIERRAS 

8. Conceptos básicos sobre movimientos de tierra

8.1 Estados de los materiales

8.2 Expansibilidad

8.3 Compresibilidad

8.4 Factores de conversión de volúmenes

8.5 Diagrama de variación de volúmenes y pesos unitarios

8.1 Estados de los materiales

a. Estado en banco. Es el estado en que se encuentra un material que no ha tenido ningún tipo de perturbación inherente a ninguna de las fases del proceso “movimiento”.

Ej:

b. Estado suelto. Es el estado en que se encuentra el material que ha tenido perturbaciones inherentes a las fases de excavación o escarificación dentro del proceso “movimiento”.

Ej:

c. Estado compacto. Es el estado en que se encuentra un material sobre el cual se han ejecutado trabajos de densificación.

En banco	Suelto	Compacto
Vbanco = 1 m3	Vsuelto = 1.3 m3	Vcompacto = 0.75 m3
Pbanco = 1600 Kg	Psuelto = 1600 Kg	Vcompacto = 1600 Kg
ɣbanco = 1600 Kg/1 m3	ɣsuelto = 1231 Kg/m3	ɣcompacto = 2133 Kg/m3

8.2 Expansibilidad

Es el incremento porcentual de volumen entre los estados suelto y a banco con relación al estado en banco.

         

 8.3 Compresibilidad

Es la reducción porcentual de volumen entre los estados en banco y compacto con relación al estado en banco.

8.4 Factor de conversión de volúmenes

F. C. V. Tiene propiedades:

• Adminensional
• Menor que 1

Mejorar el factor de expansibilidad

8.5 Diagrama de variación de volúmenes y pesos unitarios

En excavación en banco

En terraplén compacto

Ejemplo:

El contratista va a utilizar para el acarreo volquetas de 5 m³ de capacidad. ¿Cuantos viajes debe realizar?

CLASE # 7 - FUENTES DE MATERIALES

6. FUENTES DE MATERIALES

6.1 Introducción
6.2 Tipos de fuentes
6.3 Localización de las fuentes
6.4 Exploración
6.5 Diseño
6.6 Explotación
6.7 Controles

6.1 Introducción

Las fuentes de materiales son sitios seleccionados mediante trabajo de ingeniería de los cuales se extraen materiales, siguiendo un diseño previamente establecido.

En construcción de vías se requieren materiales para los siguientes propósitos:
a. Construcción de terraplenes
b. Sub-base
c. Base
d. Agregados para concreto hidráulico
e. Agregados para concretos asfálticos
f. Sub-drenes
g. Piedra para muros de gaviones

Debe tenerse en cuenta, además, que el control de calidad de un proyecto víal se inicia propiamente en la fuente de materiales.

6.2 Tipos de fuentes

a. Suelos para los terraplenes.

Se pueden obtener de las siguientes formas:

• De las mismas excavaciones. Ej:

• De sitios ubicados por fuera de la zona entre chaflanes denominados "préstamos". Ej:

b. Agregados.

Se puede obtener de las siguientes maneras:

• De las mismas excavaciones cuando existen macizos rocosos en la zona entre chaflanes.

• De macizos rocosos ubicados por fuera de la zona entre chaflanes denominados prestamos.

• De los ríos adyacentes a la zona del proyecto.

6.3 Localización de las fuentes.

Las fuentes de materiales se pueden localizar de las siguientes maneras:

a. Mediante planos geológicos sobre los cuales se dibuja el proyecto para determinar las diferentes formaciones cruzadas por el mismo.

b. Fotografías aéreas sobre las cuales se dibuja el proyecto.

c. Mediante trabajo de campo.

Al final se debe tener un documento (plano) donde se consignen todas las fuentes de materiales así:

6.4 Exploración

Comprende las siguientes actividades:

a. Concepto técnico de un geólogo sobre la factibilidad técnica y económica de la explotación de la fuente.

b. Una inspección detallada en el campo para determinar: 

• Facilidades de acceso
• Infraestructura existente
• Facilidades de agua y energía
• Posibilidades y condiciones de negociación

c. Obtención de muestras para determinar en el laboratorio las propiedades ingenieriles de los materiales.

6.5 Diseño

Comprende las siguientes actividades:

a. Levantamiento topográfico a menos que ya se tenga por las labores de diseño.

b. Estudio geotécnico detallado para determinar altura de excavaciones, inclinación de taludes, etc.

c. Diseño geométrico de las excavaciones.

d. Diseñar las obras complementarias, tales como: patios, zonas de trituración, zona de lavado y edificios.

e. Diseño de los servicios generales (redes de agua, energía, alcantarillado).

f. Disposición de aguas de lavado.

g. Diseño del sistema de drenaje de aguas lluvias.

h. Diseño del manejo del material estéril.

i. Determinar la maquinaria requerida

6.6 Explotación

Comprende las siguientes actividades:

a. Excavaciones (en la fuente)

• Estéril: maquinaria(tractores con buldozer)
• Roca: explosivos o maquinaria

b. Procesamiento (en la plaza de materiales)

• Trituración
• Lavado
• Clasificación

c. Almacenamiento (en la plaza da materiales)

d. Cargue (en la plaza de materiales)

6.7 Controles

a. De estabilidad de la calidad la cual se obtiene mediante ensayos continuos de laboratorio.

b. Medida de los materiales procesados en la diferentes categorías.

También es necesario medir los materiales retirados de la plaza.

c. Control de accidentes.

Descargar Taller # 2. Este archivo contiene los puntos a desarrollar como repaso de las clases 4 a la 7.

Notas: 

1. Recuerde responder el taller en manuscrito letra imprenta, escanearlo y guardar el archivo con el nombre de estudiante. Se debe enviar al correo jhurtado217@gmail.com con el asunto Solución Taller 2.
2. Favor enviar el taller # 1 en las mismas condiciones.

CLASE #6 - IDENTIFICACIÓN, SELECCIÓN Y DISEÑO DE BOTADEROS

5 IDENTIFICACIÓN, SELECCIÓN Y DISEÑO DE BOTADEROS

5.1 Introducción

5.2 Criterios de selección

5.3 Verificación de campo

5.4 diseño de botaderos

5.5 Operación

5.1 introducción

Los botaderos son sitios previamente seleccionados en los cuales se depositan, mediante un diseño establecido, materiales de excavación.

Las razones para llevar materiales de excavación a un botadero son:

a. Mala calidad de los materiales

b. Los materiales aun siendo de buena calidad, no se necesitan

c. Que los materiales sean de buena calidad y se necesitan pero sea mas económico botarlos

Para visualizar la necesidad de os botaderos en cada proyecto es conveniente elaborar un cuadro semejante al siguiente

Tramo	Volumen (cm3)
K0+000 – k1+000	92700	50500
K1+000 – k2+000	102000	38000
K2+000 – k3+000	79400	60400
Kn+000 – k(n+1)+000	112800	75000

5.2 Criterios de selección

a. Morfología adecuada

Evitar en lo posible seleccionar sitios que tengan quebradas o nacimientos de agua


b. Evitar los botaderos laterales desfavorables

c. Seleccionar sitios lo mas próximo posible a los sitios de excavación para disminuir acarreos.

La selección inicial de los sitios puede hacerse sobre planos topograficos, fotografías aéreas o mediante observaciones de campo.


5.3 Verificaciones de campo

Después de la selección inicial, es necesario hacer una inspección detallada en el campo de cada uno de los sitios seleccionados para verificar

a. Condiciones geológicas (ir acompañado de un ingeniero geológico)

b. Condiciones de acceso

c. Condiciones ambientales (Existe un bosque o un nacimiento de agua)

d. Capacidad aproximada del sitio.

e. Condiciones de negociación


Se pueden dar las siguientes alternativas:

• No se requiere negociación. En caso en que el sitio sea propiedad del dueño del proyecto.

• Intercambio de mutuos beneficios.

• (Pagar) Previo reconocimiento y pago de perjuicios al propietario.

• Compra del sitio

• Expropiación del sitio (hasta donde sea posible evitar este punto)

5.4 Diseño de los botaderos

Los sitios finalmente seleccionados se diseñan como botaderos.

El diseño incluye las siguientes actividades

a. Levantamiento topográficos

No se requieren cuando hay planos topográficos disponibles en escala 1:2000

b. Estudio geotécnico para determinar

• Condiciones de resistencia del suelo de fundación

• Posición del nivel freático y determinado de necesidades de subdrenaje

• Altura maxima

• Inclinación de taludes

• Factor de seguridad

c. Diseño de la configuración inicial

d. Diseño de configuración final

e. Diseño del sistema de drenaje superficial

5.5 Operación

Comprende la determinación de los siguientes aspectos.

a. Acceso y salida de camiones

b. Secuencia constructiva

c. Disposición de materiales de difícil manejo. Ejemplo: bolas de roca, raíces

d. Tratamiento de zonas terminadas