Cambios de volumen en movimientos de tierras.
Páginas: 11 (2550 palabras)
Publicado: 6 de septiembre de 2010
CAPITULO 1
CAMBIOS DE VOLUMEN EN MOVIMIENTOS DE TIERRAS.
EL MOVIMIENTO DE TIERRAS.
Conjunto de operaciones que se realizan con los terrenos naturales, a fin de modificar las formas de la naturaleza o de aportar materiales útiles en obras.
Las operaciones del movimiento de tierras en el caso más general son:
* Excavación o arranque.
* Carga.
* Acarreo.
* Descarga.
*Extendido.
* Humectación o desecación. Compactación.
* Servicios auxiliares (refinos, saneos, etc.).
La excavación consiste en extraer o separar del banco porciones de su material. Una vez llegado a su destino, el material es depositado mediante la operación de descarga. Esta puede hacerse sobre el propio terreno, en tolvas dispuestas a tal efecto, etc.
En las excavaciones hay unaumento de volumen a tener en cuneta en el acarreo, y una consolidación y compactación en la colocación en el perfil.
En los medios de acarreo hay que considerar la capacidad de la caja en volumen y en toneladas, y elegir la menor de acuerdo con la densidad.
CAMBIOS DE VOLUMEN.
El volumen de una porción de material no es fijo, sino que depende de las acciones mecánicas a que lo sometamos. Elvolumen que ocupa en una situación dada se llama volumen aparente.
Por esta razón, se habla también de densidad aparente:
da=MVa
da : densidad aparente.
Va : volumen aparente.
M : masa de las partículas más masa de agua.
El movimiento de tierras se lleva a cabo fundamentalmente mediante acciones mecánicas sobre los terrenos. Se causa así un cambio de volumen aparente, unas vecescomo efecto secundario (aumento del volumen aparente mediante la excavación) y otras como objetivo intermedio para conseguir la mejora del comportamiento mecánico (disminución mediante apisonado).
Mientras no se produzcan pérdidas o adición de agua, una porción de suelo o rocas mantendrá constante el producto de su densidad aparente por su volumen aparente, siendo esta constante la masa de laporción de terreno que se manipula.
Va x da = M
En el movimiento de tierras esta limitación se satisface muy pocas, por lo que la ecuación anterior no es de aplicación general.
ESPONJAMIENTO Y FACTOR DE ESPONJAMIENTO.
Al excavar el material en banco, éste resulta removido con lo que se provoca un aumento de volumen.
Se denomina factor de esponjamiento a la relación de volúmenes antes ydespués de la excavación.
Fw= VBVS= dSdB
FW : factor de esponjamiento (swell).
VB : volumen que ocupa el material en banco.
VS : volumen que ocupa el material suelto.
dB : densidad en banco.
dS : densidad del material suelto.
Se tiene que:
M = dS x VS = dB x VB
Otra relación interesante es la que se conoce como porcentaje de esponjamiento. Se denomina así al incremento devolumen que experimenta el material respecto al que tenía en el banco, o sea:
SW= VS-VBVB ×100
SW : % de esponjamiento
O en función de las densidades:
SW= dB-dSdS ×100
Son frecuentes tablas en las que aparece el valor del esponjamiento para diferentes materiales al ser excavados. Conviene por ello deducir la relación entre volúmenes o densidades en banco y en material suelto. Para volúmenesse tiene:
VS= SW100 +1 × VB
Para densidades resulta:
dB= SB100 +1 × dS
El porcentaje de esponjamiento y el factor de esponjamiento están relacionados:
FB=dSdB= dSSB100 +1× dS= 1SB100 +1
y por consiguiente conociendo el % de esponjamiento de un material se conoce su factor de esponjamiento, y viceversa, sin más que operar en la expresión anterior.
CONSOLIDACION Y COMPACTACION.Las obras realizadas con tierras han de ser apisonadas enérgicamente para conseguir un comportamiento mecánico acorde con el uso al que están destinadas. Este proceso se conoce genéricamente como compactación y consolidación del material.
La compactación ocasiona una disminución de volumen que ha de tenerse en cuenta para calcular la cantidad de material necesaria para construir una obra de...
CAMBIOS DE VOLUMEN EN MOVIMIENTOS DE TIERRAS.
EL MOVIMIENTO DE TIERRAS.
Conjunto de operaciones que se realizan con los terrenos naturales, a fin de modificar las formas de la naturaleza o de aportar materiales útiles en obras.
Las operaciones del movimiento de tierras en el caso más general son:
* Excavación o arranque.
* Carga.
* Acarreo.
* Descarga.
*Extendido.
* Humectación o desecación. Compactación.
* Servicios auxiliares (refinos, saneos, etc.).
La excavación consiste en extraer o separar del banco porciones de su material. Una vez llegado a su destino, el material es depositado mediante la operación de descarga. Esta puede hacerse sobre el propio terreno, en tolvas dispuestas a tal efecto, etc.
En las excavaciones hay unaumento de volumen a tener en cuneta en el acarreo, y una consolidación y compactación en la colocación en el perfil.
En los medios de acarreo hay que considerar la capacidad de la caja en volumen y en toneladas, y elegir la menor de acuerdo con la densidad.
CAMBIOS DE VOLUMEN.
El volumen de una porción de material no es fijo, sino que depende de las acciones mecánicas a que lo sometamos. Elvolumen que ocupa en una situación dada se llama volumen aparente.
Por esta razón, se habla también de densidad aparente:
da=MVa
da : densidad aparente.
Va : volumen aparente.
M : masa de las partículas más masa de agua.
El movimiento de tierras se lleva a cabo fundamentalmente mediante acciones mecánicas sobre los terrenos. Se causa así un cambio de volumen aparente, unas vecescomo efecto secundario (aumento del volumen aparente mediante la excavación) y otras como objetivo intermedio para conseguir la mejora del comportamiento mecánico (disminución mediante apisonado).
Mientras no se produzcan pérdidas o adición de agua, una porción de suelo o rocas mantendrá constante el producto de su densidad aparente por su volumen aparente, siendo esta constante la masa de laporción de terreno que se manipula.
Va x da = M
En el movimiento de tierras esta limitación se satisface muy pocas, por lo que la ecuación anterior no es de aplicación general.
ESPONJAMIENTO Y FACTOR DE ESPONJAMIENTO.
Al excavar el material en banco, éste resulta removido con lo que se provoca un aumento de volumen.
Se denomina factor de esponjamiento a la relación de volúmenes antes ydespués de la excavación.
Fw= VBVS= dSdB
FW : factor de esponjamiento (swell).
VB : volumen que ocupa el material en banco.
VS : volumen que ocupa el material suelto.
dB : densidad en banco.
dS : densidad del material suelto.
Se tiene que:
M = dS x VS = dB x VB
Otra relación interesante es la que se conoce como porcentaje de esponjamiento. Se denomina así al incremento devolumen que experimenta el material respecto al que tenía en el banco, o sea:
SW= VS-VBVB ×100
SW : % de esponjamiento
O en función de las densidades:
SW= dB-dSdS ×100
Son frecuentes tablas en las que aparece el valor del esponjamiento para diferentes materiales al ser excavados. Conviene por ello deducir la relación entre volúmenes o densidades en banco y en material suelto. Para volúmenesse tiene:
VS= SW100 +1 × VB
Para densidades resulta:
dB= SB100 +1 × dS
El porcentaje de esponjamiento y el factor de esponjamiento están relacionados:
FB=dSdB= dSSB100 +1× dS= 1SB100 +1
y por consiguiente conociendo el % de esponjamiento de un material se conoce su factor de esponjamiento, y viceversa, sin más que operar en la expresión anterior.
CONSOLIDACION Y COMPACTACION.Las obras realizadas con tierras han de ser apisonadas enérgicamente para conseguir un comportamiento mecánico acorde con el uso al que están destinadas. Este proceso se conoce genéricamente como compactación y consolidación del material.
La compactación ocasiona una disminución de volumen que ha de tenerse en cuenta para calcular la cantidad de material necesaria para construir una obra de...
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