ALINEACIONES, NIVELES, PERFILES TRANSVERSALES Y PERFILES LONGITUDINALES

EXCAVACIONES DEFINICIÓN • Las cotas de proyecto de rasante y subrasante de las obras de pavimentación establecen la necesidad de modificar el perfil...
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EXCAVACIONES

DEFINICIÓN • Las cotas de proyecto de rasante y subrasante de las obras de pavimentación establecen la necesidad de modificar el perfil natural del suelo, siendo necesario en algunos casos rebajar dichas cotas, y en otros casos elevarlas. • En el primer caso corresponde ejecutar un trabajo de "corte o excavación", y en el segundo, un trabajo de "relleno o de terraplén". • En ambos casos debe efectuarse lo que constituye propiamente un "movimiento de tierras.

ALINEACIONES, NIVELES, PERFILES TRANSVERSALES Y PERFILES LONGITUDINALES •

Aspectos generales En todo proyecto de pavimentación 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 excavación o de relleno. Una vez definido el trazado en planta de una obra vial, es necesario conocer la conformación del terreno circundante para definir la posición final de la rasante, 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.

Perfiles longitudinales del terreno. • Se llama perfil longitudinal del terreno a la intersección de éste con una superficie de generatrices verticales que contiene el eje del proyecto. Perfiles trasversales de terreno. • Se define como perfil transversal de un camino o carretera a la intersección del camino con un plano vertical que es normal, en el punto de interés, a la superficie vertical que contiene el eje del proyecto. • El perfil transversal tiene por objeto presentar en un corte por un plano transversal, la posición que tendrá la obra proyectada respecto del terreno, y a partir de esta información, determinar las distintas cantidades de obra, ya sea en forma gráfica o analítica.

Especificaciones. • 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. • Las excavaciones de cortes incluyen en algunos casos, además la demolición de revestimientos asfálticos existentes, de pavimentos de hormigón incluso, bases y subbases cuando corresponda

CLASIFICACION DE LOS SUELOS Aspectos generales. • De acuerdo a la mecánica de suelos, se han establecido sistemas de clasificaciones de los suelos, como por ejemplo AASHTO. En estos sistemas de clasificación se consideran en general suelos de tipo granulares y limosos-arcillosos, dentro de los cuales existen subdivisiones que están relacionadas con el tamaño de las partículas del suelo, el limite liquido, índice de plasticidad e índice de grupo. • Esta clasificación reviste importancia en el movimiento de tierra, ya que una vez efectuada, la capa superior del suelo ya rectificada de acuerdo al nivel de proyecto de la subrasante, debe tener una capacidad mínima aceptable para soportar las cargas trasmitidas desde la superficie del pavimento. • Considerando la clasificación AASHTO se acepta que cumplen esta condición los suelos clasificados como A-1, A2, A-3, y además los, que explícitamente recomiende el laboratorio oficial (LNV Chile).

ROCA • Se clasificara como "roca" el material constitutivo de aquellas excavaciones que deban efectuarse en formaciones geológicas firmemente cementadas, mediante el uso imprescindible, sistemático y permanente de explosivos. Los materiales que no cumplan con esta condición, se clasificaran como terreno de cualquier naturaleza.

CLASIFICACIÓN DE LAS EXCAVACIONES • Para los efectos de determinar el costo de ejecutar una excavación se establece otra clasificación, basada en la mayor o menor dureza del terreno, y que debe ser usada para la cubicación de los movimientos de tierra, pues de esta clasificación dependerán los medios necesarios para realizar la excavación las que varían con la naturaleza del terreno, que desde este punto de vista, se pueden clasificar en: – Excavación en terreno blando – Excavación en terreno semiduro – Excavación en terreno duro – Excavación en terreno muy duro – Excavación en roca

• A.-) Excavación en terreno blando. Puede ser ejecutada valiéndose exclusivamente de la pala. El material del suelo puede ser de tipo arenoso, arcilloso o limoso, o una mezcla de estos materiales; también puede contener materiales de origen orgánico. • B.-) Excavación en terreno semiduro. Puede ser ejecutada valiéndose exclusivamente de picota. El material puede ser en tal caso una mezcla de grava, arena y arcilla, moderadamente consolidada, o bien una arcilla fuertemente consolidada. • C.-) Excavación en terreno duro. Puede ser ejecutada valiéndose exclusivamente de la chuzo. El material puede ser una mezcla de grava, arena y arcilla, fuertemente consolidada. • D.-) Excavación en terreno muy duro. Puede ser ejecutada valiéndose necesariamente del uso de maquinaria especializada. El tipo de material puede ser una roca semi-descompuesta. • E.-) Excavación en roca. La que precisa para su ejecución del uso de explosivos. El material puede estar constituido por un manto de roca, o por piedras de gran tamaño, que no pueden ser removidas mediante el uso de maquinaria.

ESPONJAMIENTO • Todos los terrenos al ser excavados sufren un aumento de volumen. Este aumento de volumen, expresado en porcentaje del volumen en sitio, se llama esponjamiento. Si el material se emplea como relleno, puede en general, recuperar su volumen e incluso puede reducirse (volumen compactado). • Es el aumento de volumen aparente de un volumen dado de arena, fenómeno que no se presenta en las gravas. • Para la cubicación del material de la excavación, se considera su volumen antes de ser excavado (En banco); en ningún caso el volumen transportado, que es mayor debido al esponjamiento.

DETERMINACIÓN DEL ESPONJAMIENTO DE LA ARENA •

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La arena aumenta su volumen aparente con la humedad, pero su volumen vuelve a ser el de la arena seca al quedar totalmente bajo el agua. Procedimiento Colocar arena húmeda en una probeta graduada hasta un volumen determinado. Agregar agua y agitar hasta que salgan todas las burbujas de aire. Leer el volumen de arena anegada o sumergida. Cálculo Restar del volumen de arena húmeda, el de arena anegada y dividir por el volumen de arena anegada. Multiplicar por 100.

FORMA DE PRESENTACIÓN DE LAS PARTIDAS EN EL PRESUPUESTO DE LA OBRA

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En las bases técnicas especiales, se indicará la forma de presentación de las partidas que comprende el movimiento de tierras de la obra contratada, de acuerdo a los siguientes criterios: Volumen de excavaciones, de acuerdo a su clasificación. Volumen de material de excavación empleado como relleno en la misma obra (movimiento de tierra compensado). Relleno de empréstito. En la presentación de las propuestas en base a precios unitarios, se cubicará separadamente cada una de estas partidas

DISPOSICIONES ESPECIALES PARA EXCAVACIONES DE SUBTERRÁNEOS (Ref. Ordenanza General de Urbanismo y Construcción)

• Previo a las excavaciones se debe investigar (solicitando información a los servicios pertinentes de electricidad, agua, alcantarillado, gas, y comunicaciones, o bien realizando prospecciones) la existencia de servicios que pasen por el lugar, a fin de que éstos tomen las precauciones necesarias para evitar entorpecimientos en sus servicios. • Las excavaciones deben entibarse con el fin de evitar desmoronamientos, sobre todo al costado de la vía pública. En este plano debe colocarse además un cierro resistente para proteger a los transeúntes de caídas a las excavaciones. • Cuando las excavaciones alcancen un nivel igual o inferior a las fundaciones vecinas, se debe dar aviso a la Dirección de Obras Municipales y adoptar las medidas que defina el proyecto respectivo, supervisadas por un especialista.

DISPOSICIONES DE SEGURIDAD EN EXCAVACIONES (Nch 349, of. 1999) Requisitos Generales –







Antes de comenzar con una excavación se debe contar en lo posible con planos de instalaciones y construcciones anteriores que hubiesen existido en el lugar de la excavación. Especial preocupación se debe tener por los tendidos subterráneos de electricidad y gas. Se debe sacar las rocas, rodados, escombros y todo material suelto que constituyan un peligro para los trabajos de excavación. Se debe tener cuidado con las especies arbóreas, trasladando y replantando las especies que sea necesario remover por el trazado y por la seguridad del trabajo. Antes de iniciar el trabajo se deben capacitar a los trabajadores que participarán en las faenas en los principales riesgos que se pueden presentar al efectuar las excavaciones, en los métodos o procedimientos de trabajo y los elementos de protección personal a utilizar.

– Toda excavación o zanja debe ser aislada o protegida mediante un cierro, baranda u otra defensa adecuada. (ver Nch 1411). – En los casos en que dichas excavaciones o zanjas se hagan en la vía pública se deben colocar durante la noche luces rojas que adviertan al público su proximidad. – En faenas durante horas de trabajo debe disponerse de luz suficiente, ya sea natural o artificial. – Para obras que requieran proyectos de fundaciones en donde se deba efectuar un estudio de mecánica de suelos, se debe tomar precauciones al momento de realizar excavaciones (sistema de refuerzo o entibaciones). – Cuando la estabilidad de los edificios con paredes o fundaciones colindantes quede en peligro a causa de la excavación, es necesario asegurar la estabilidad mediante refuerzos o apuntalamientos.

– En excavaciones de cierta envergadura o cuando la naturaleza del terreno lo aconseje, se debe contar con un estudio de Mecánica de Suelos el cual indique los taludes a efectuar, las protecciones o sistemas de entibamiento a utilizar y cualquier sistema de seguridad adicional. – En caso de usar o almacenar explosivos, se debe adoptar medidas de seguridad (Nch 384/385). – Se debe evitar la presencia de agua en las excavaciones. – En caso de usar en las excavaciones elementos con motores a combustión, deben tomarse las medidas adecuadas de ventilación. – Las instalaciones eléctricas provisorias deben cumplir la normativa vigente del Código Eléctrico.

PRECAUCIONES EN EL BORDE DE LA EXCAVACIÓN –



El material proveniente de la excavación no debe amontonarse sobre el borde de los taludes de excavaciones que no hayan sido previamente definidos como estables y con posibilidad de recibir alguna sobrecarga. Cuando el material proveniente de la excavación se coloque sobre la superficie del terreno, este debe depositarse a una distancia igual o superior a la mitad de la profundidad de la excavación con un mínimo de 0.5 m medidos desde el borde de ella. Se debe colocar rodapiés siempre que exista peligro de caída de materiales al interior de la excavación.



Cuando se efectúen faenas que produzcan vibraciones, percusiones o trepidación, éstas no se pueden efectuar a una distancia menor de 1,5 veces la profundidad de la excavación. Especial cuidado se debe tener trabajos de compactación de suelos al borde o en el fondo de la excavación, para lo cual se deben efectuar los refuerzos necesarios en las paredes de ella.