Universidad Veracruzana FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL REGIÓN POZA RICA - TUXPAN
EXPLORACIÓN Y COMPORTAMIENTO DE SUELOS CORTES, TERRAPLENES Y TALUDES
INTEGRANTES:
Bautista Sánchez Cinthia Hernández Rangel Leslie Gisell Ortiz Calderón Iris Marlene FACILITADOR:
Ing. Gastón Genaro García Reyes
POZA RICA, VER.
FEBRERO DE 2012
INTRODUCCIÓN Cuando se traza un proyecto sea, de edificación, pavimentación, etc. se establece la necesidad de modificar el perfil natural del suelo, siendo necesario en algunos casos rebajar y en otros elevar. En el primer caso corresponde ejecutar un trabajo de "corte o excavación", y en el segundo, un trabajo de "relleno o de terraplén". En todo proyecto se consultan planos de perfiles longitudinales y transversales, relacionados con la línea de la calzada. Estos planos deben servir como guía para establecer las cotas que definirán la alineación y las alturas de corte o de relleno. Una vez definido el trazado en planta de una obra, es necesario conocer la conformación del terreno circundante para definir la posición final, y las características de las secciones transversales que resultarán al imponer la plataforma de proyecto. Los diversos tipos de perfiles que se levantan, tienen por objeto representar con fidelidad la forma y las dimensiones que el terreno presenta según los planos principales. Estos definen tridimensionalmente la obra en proyecto, a una escala que permita cubicar sus diversos componentes. Antes de comenzar cualquier operación relacionada con movimiento de tierras se deberán estacar a distancias no superiores a 20 m entre sí, el pie de los terraplenes y los bordes superiores de los cortes. Las excavaciones deberán alcanzar con exactitud las trazas que muestren los planos, debiéndose respetar estrictamente las alineaciones, niveles, taludes y secciones transversales.
CORTES Son las excavaciones ejecutadas a cielo abierto en el terreno natural, en ampliaciones, abatimiento en el talud, en la corona o en bancos de préstamos. Comprende la ejecución de todos los trabajos necesarios para la instalación e inicio de las obras por parte del Contratista, tales como generalidades y demoliciones. •
Generalidades
No perturbar el material o la vegetación existentes fuera de los límites de la construcción. El material adecuado para rellenar estructuras, acabado de la superficie de la vía, coronamiento de la terracería u otros propósitos, se deberá excavar en una secuencia que permita la colocación del material excavado directamente en su posición final o en montones para su colocación posteriormente. Incorporar en los terraplenes solo material adecuado. Reemplazar cualquier faltante de material adecuado causado por la disposición prematura de material excavado en la vía. Desechar material inadecuado o excavado en exceso. Al final de cada día de operaciones, se deberán conformar y compactar las áreas trabajadas para proveer drenaje y una sección transversal uniforme. Eliminar todo surco y puntos bajos que pudieran retener agua.
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Demoliciones
Se ejecutarán las demoliciones indicadas en los planos, en el formulario de propuesta o las que señale el Interventor, retirando a la mayor brevedad, los escombros y demás materiales resultantes. La Entidad se reserva el derecho de propiedad sobre los materiales de valor que resulten de la demolición y podrán exigir al Contratista su reutilización o el transporte de ellos hasta algún sitio, determinado por el Interventor, a distancia no mayor a 15km. Las demoliciones se ejecutarán de acuerdo con las normas de seguridad vigentes, tomando las precauciones necesarias para evitar accidentes de los trabajadores o terceras personas, y daños a las obras que se construyen o a propiedades vecinas.
Cortes en Roca La roca será volada mediante explosivos. Los cortes en roca serán .
excavados hasta 150mm por debajo de la subrasante del Proyecto, dentro de los límites de la corona de la vía. Se deben detener las operaciones de voladura, si se presenta alguna de las siguientes condiciones:
(1) Los taludes son inestables (2) Los taludes exceden las tolerancias topográficas (3) Ocurren daños en la parte posterior del talud (4) Se compromete la seguridad del público. (5) Se arriesga la propiedad y las condiciones naturales (6) Se genera lanzamiento al aire de rocas. Cortes en Tierra Los cortes en tierra serán escarificados hasta una profundidad de 150 .
mm debajo de la subrasante, dentro de los límites de la corona de la vía.
(1) Excavación en la Vía. Se refiere a todo el material excavado dentro de los límites
(2)
(3)
del Derecho de Vía o dentro de las áreas de servidumbre. La excavación en la vía incluye todo el material encontrado independientemente de su naturaleza o características. Subexcavación. Se refiere al material excavado de abajo del nivel de la subrasante, en tramos de corte, o de abajo del terreno original, en tramos de terraplén. Se deberá excavar el material existente dentro de los límites mostrados en los planos o designados por el Contratante. Evitar que material inadecuado llegue a mezclarse con material de relleno. Desechar el material inadecuado. Excavación de Préstamo. Este es material usado en la construcción de terraplenes y es obtenido de lugares fuera del prisma de la vía. La excavación de préstamo incluye préstamo no clasificado, préstamo selecto y material selecto para la capa superior de la terracería o terraplén. Todo el material adecuado excavado en la vía deberá ser utilizado en la construcción de terraplenes. El Contratista no deberá usar excavación de préstamo si ello va a resultar en una excavación extra en la vía; Si el Contratista contraviene esta disposición, la excavación extra de préstamo que resulte, le será deducida de la cantidad total de excavación de préstamo.
*Maquinaria* El tipo de máquina que se realiza en esta etapa será según el tipo de suelo que se presente, de los tipos que se pueden presentar son: Material A Material B Material C Para realizar los cortes, se pueden utilizar diversas máquinas, pero las más comunes son los tractores, motoniveladoras; y en casos extremos, cuando los cortes que se requieren hacer son demasiado grandes es posible utilizar excavadoras o retroexcavadoras, pero esto en casos muy especiales. Otras máquinas requeridas dentro del proceso constructivo son las encargadas de realizar la carga y acarreos del material resultante de los cortes, como lo pueden ser los cargadores frontales y los camiones volquetes.
TERRAPLENES Se entiende por terraplenes a terracerías cuya sección quede alojada arriba del terreno natural, por lo general se construye otra capa llamada terracería sobre de éste, pero al final de cuenta en conjunto un terraplén y la terracería suelen generalizarse con el nombre de terracería. Se construye con materiales procedentes de cortes o préstamos de banco, por capas a todo lo ancho de la sección y de un espesor aproximadamente uniforme, de tal manera que la compactación especificada (90% proctor), pueda obtenerse en todos los puntos. La capa sub-rasante compactada deberá tener 30 cm de espesor como mínimo. Los rellenos se hacen por lo general en capas de 20 cm, para obtener el grado de compactación requerida. Para la formación de terraplenes los materiales se clasifican de la siguiente manera: a) Material compactable: Son los que se consideran dentro de los fragmentos de rocas muy alteradas, conglomerados mediante cementados, areniscas blancas y tepetates, en caso de que exista alguna duda con respecto a la compactación de los terraplenes, se someterán a prueba. 1. Se tendrá una capa, del espesor que permita el tamaño máximo del material, pero no menor de 30 cm, en todo el ancho del terraplén y en 20 m de longitud. 2. Se regará agua sobre la capa, en cantidad aproximada a 100 litros por metro cúbico de material. 3. Se someterá la capa regada al tránsito de un tractor de orugas, con peso de 20 toneladas, pasando tres veces por cada uno de los puntos que forma la superficie. 4. Se harán sondeos a cielo abierto en los 20 cm superiores de la capa, con volumen aproximado de 0.5 m cúbicos en cada sondeo. 5. El material producto de los sondeos deberá tener como máximo, un 20% en volumen de material retenido en la malla de 76 mm (3”). 6. El material retenido deberá contener como máximo el 5% del volumen total de fragmento de rocas mayores de 15 cm (6”).
b) Material no compactable: Se les considera a los fragmentos de roca provenientes de mantos sanos, tales como basaltos, conglomerados fuertemente cementados, caliza, riolitas, granitos y andesitas. Procedimiento: Se despalmará el sitio del desplante del terraplén, cuando sea necesario, desalojando la capa superficial del terreno natural como desperdicio, ejecutando el despalme en material A. Antes de iniciar la construcción de los terraplenes, se llenarán los huecos que son producto del desenraice, se escarificará y compactará el terreno natural, protegiendo a la construcción, el cual se irá formando por capas, con el espesor indicado de acuerdo al tipo del material. Los terraplenes deben de construirse por capa de 20 a 30 cm de espesor según sea el peso de la máquina compactadora de que se disponga, la compactación mínima que debe alcanzar un terraplén, en ningún caso debe ser menor de 90% de su peso volumétrico seco máximo. c) Agua (no es considerada como un material pero entra dentro de la construcción de terraplenes). La construcción y el tipo de terraplén construido van a depender de las necesidades y especificaciones del proyecto, es decir, el terraplén no será igual en todos lados de la obra, puede variar, según la forma del terreno natural y de las excepciones que presente por construcciones como puentes, vados, etc. Cuando se coloquen terraplenes a un lazo de los bastiones o estribos de un puente, aletones, pilas o cabezales de alcantarilla, el material se deberá compactar usando métodos que eviten las presiones excesivas contra la estructura. Cuando se coloque un material de terraplén en ambos lados de un muro de concreto o estructura de una caja, conducir las operaciones de manera que el material del terraplén compactado, esté al mismo nivel en ambos lados de la estructura. Cuando se hinquen pilotes estructurales en lugares de un terraplén, limitar el tamaño máximo de partículas a 100 milímetros.
*Maquinaria* Para realizar este tipo de trabajo se utilizan diversas máquinas, en primer lugar los de acarreo, utilizados para transportar el material a utiliza como lo son los volquetes. Otras máquinas como compactadores, mototraíllas, motoconformadoras y algunos cargadores frontales son indispensables para la construcción de terraplenes. Otros equipos complementarios son los camiones aguateros.
*Recomendaciones* Al final de las operaciones de cada día, conformar, sellar y compactar la superficie del terraplén para que drene y quede con una sección transversal uniforme. Eliminar todo surco y puntos bajos que puedan retener agua. Durante todas las etapas de la construcción fijar rutas y distribuir la circulación del equipo de acarreo y nivelación en todo el ancho y longitud de cada capa de material. Compactar los taludes laterales del terraplén.
TALUDES, CONFORMADO Y ACABADOS Antes de colocar las capas superficiales de agregados se deberán completar los taludes, cunetas, zanjas, alcantarillas, empedrados, zampeados y otras estructuras menores subterráneas. Cortar taludes, conformar y dar acabado de conformidad con lo siguiente:
(a) Taludes Regulares (lineales)
Todos los taludes de tierra se deberán dejar con superficies ásperas uniformes, excepto lo que se describe en (b) más adelante, sin quiebres notables vistos desde la vía. Excepto en roca sólida, redondear las partes superior e inferior de todos los taludes, incluyendo los taludes de las cunetas y zanjas de drenaje. Redondear el material que recubre la roca sólida hasta el grado en que sea práctico. Elimine salientes en todo talud de roca. Si ocurre un deslizamiento o derrumbe en un talud de corte o terraplén, remover o reemplazar el material y reparar o restaurar todo daño sufrido por la obra. Banquear o bloquear el talud para estabilizar el deslizamiento. Reconformar el talud del corte o terraplén a una condición aceptable. .-
(b) Taludes en Escalones Cuando así lo requiera el Contrato, se deberán construir .-
escalones en los taludes de 1.3: 1 ó 1: 2. Construir los escalones de aproximadamente 50 cm de altura. Combinar los escalones en el terreno natural al final del corte. Si el talud contiene afloramientos de roca no desgarrable, combinar los escalones dentro de la roca. Remover el material suelto encontrado en el área de transición. Exceptuando la remoción de rocas grandes que puedan caer, no será requerido eliminar los salientes en los taludes de roca escalonados.
(c) Conformación La subrasante se deberá conformar hasta dejar una superficie lisa y .-
de acuerdo con la sección transversal requerida. Los taludes se deberán conformar
siguiendo una transición gradual realizando los acomodos de taludes sin quiebres apreciables. En los extremos de los cortes y en las intersecciones de cortes y terraplenes, acomodar los taludes en los planos horizontal y vertical a fin de fundirse el uno con el otro o con el terreno natural.
(d) Acabado Se deberá remover todo material de más de 150mm de tamaño de la .-
superficie de la vía. Remover todo material inestable de la superficie de la vía y reemplazarlo con material adecuado. Dar un acabado a las superficies de tierra de la vía con una tolerancia de + 15 mm y, las superficies de roca, dentro de + 30 mm de la línea y rasante estaqueadas. Acabar la sección transversal de las cunetas dentro de + 30 mm de la línea y rasante estaqueadas. Mantener un drenaje adecuado de las cunetas y zanjas. Para cualquier tipo de vía terrestre, los taludes en terraplén y en corte se deben proyectar de acuerdo con los materiales del terreno natural y los rellenos. En cortes, los taludes son de 0 para roca firme de ¼:1 para pizarras, lutitas calizas, con echados horizontales o que no pongan en peligro la estabilidad; y de ½:1 en tapetes, arcillas o rocas fisuradas. Los ingenieros especialistas en mecánica de suelos presentan las recomendaciones de los taludes en cortes y terraplenes, casi siempre con base en su experiencia; sin embargo, es preciso haber estudios de estabilidad de taludes en los suelos.
Fotos de terraplenes, cortes y taludes
