MOVIMIENTO DE TIERRA. Ing. Eduardo Madrigal
Relatora: Paola Gómez
INTRODUCCIÓN
El movimiento de tierra es lo primero que se hace en cualquier actividad de construcción, por eso es un tema de suma importancia y que puede traer graves consecuencias a la obra de no realizarse correctamente. Al comenzar un proyecto, lo primero que debemos preguntarnos es :
1. ¿Que debemos construir?
2. ¿Por qué debemos construir?
3. ¿Para qué debemos construir?
4. ¿Encima de que debemos construir?
5. ¿Con qué debemos construir?
6. ¿Con quién vamos a construir?
De no tener claro todas las interrogantes no es recomendable iniciar el proyecto. Primero se debe plantear el problema para luego resolverlo.
El tema a tocar en esta oportunidad se basa en darle respuesta a las últimas tres preguntas
Ciclo básico de movimiento de tierra
La tierra se excava, luego se debe transportar al sitio donde se va disponer, bien sea botar o compactar. Una vez descargada la tierra, la maquinaria regresa a cargar nuevamente. Todo el ciclo debe realizarse permanentemente y coordinado, cada una de las actividades debe realizarse a un mismo rendimiento para que funcione el ciclo correctamente.
Cada actividad le corresponde un tiempo:
- T1: tiempo que demora en excavar y cargar, este tiempo debe ser coordinado y fijo. La máquina de excavación que cargue el vehículo que llega en un número de pasadas fijo.
- T2: tiempo de transporte, este tiempo es variable ya que depende de la distancia a recorrer, de la pendiente y del tipo de material.
- T3: tiempo de disposición del material, se debe tener siempre el espacio suficiente para el vehículo que llega con carga, descargue y se vaya. Dicho tiempo debe ser fijo
- T4: tiempo de regreso del vehículo que viene descargado para volver a ser cargado.
Todo este ciclo debe ser permanente, adicional a estos 4 tiempos existen otros tiempos.
- T5: tiempo de actividad fuera del ciclo para escarificar el material.
- T6: tiempo del equipo de compactación para contar siempre con el espacio suficiente para que el vehículo de transporte pueda descargar.
Este ciclo se realiza por medio de circuitos, los cuales representan la ruta por la cual se debe ir. Se escoge el que tenga mejor recorrido o mejor rendimiento, los componentes del ciclo deben tener el mismo rendimiento y el que tenga el menor define el rendimiento del ciclo.
Precios Unitarios
El precio unitario es el costo por rendimiento, e indica el costo por unidad de la actividad a presupuestar. Es importante tener en cuenta que los costos se calculan, el 60% de los costos en este caso viene dado por las maquinarias y hay herramientas que permiten calcular el costo horario de la maquinaria, igualmente existen tabuladores para calcular el costo horario de los obreros. En relación al rendimiento, es un valor que se estima dependiendo del tipo de obra, por lo que este varía. Ahora bien, el precio unitario ofertado debe ser mayor o igual al ejecutado, esto se hace disminuyendo los costos o incrementando el rendimiento.
Los costos están representados por los materiales, maquinaria, mano de obra, salario, administración y utilidad. Por otro lado, el rendimiento viene dado por el número de veces que podemos realizar el ciclo básico por medio del circuito más eficiente.
La verdadera utilidad está en la capacidad de análisis de la obra, la capacidad de ejecución durante la obra y usar menos horas máquina. Esto se logra mediante la eficiencia, logrando la mayor cantidad de metros cúbicos por día en maquinaria, superando el costo presupuestado. Por ello, se debe estimar muy bien el rendimiento y durante la ejecución de la obra mejorar ese rendimiento
Tipos de Movimiento
1. Obras compensadas: cuando todo el material producto de las excavaciones, es utilizado dentro de la misma obra para otras construcciones. Ejemplos: vialidades en llano y montañas, urbanismos.
2. Obras no compensadas: el producto de la excavación no es suficiente para las cotas de los rellenos y se debe traer material de préstamo o si las excavaciones son en exceso y se debe botar material. Ejemplos: represas, minería, excavaciones para edificaciones.
En conclusión, el ingeniero debe estudiar bien todas las limitantes para poder definir bien el rendimiento, así cómo también debe estudiar y analizar el presupuesto a ofertar. Además, tener en cuenta que los rendimientos propuestos en el plan de trabajo (plazo de ejecución) no son iguales al rendimiento del análisis de precio, por lo que se recomienda calcular el rendimiento diario de la obra y ese rendimiento es el que debe aparecer en el presupuesto, no al revés. Y por último, el ingeniero debe pensar no solo en metros cúbicos sino también en bolívares (costos por metros cúbico).
Criterios de Topografía
Existen muchísimos equipos y maneras de conseguir la topografía de un terreno, lo importante es saber la información que se recibe, tener conciencia de la topografía que se tiene, visualizarla, imaginarla y poder chequear la información. Igualmente la topografía modificada para saber qué es lo que se debe hacer. Aunque hoy en día existen muchos programas, no debe abandonarse las secciones transversales ya que esta es una manera visual de ver el proyecto en dos dimensiones y da la idea del movimiento de masa que debe realizarse. Posteriormente, hacer la compensación de volúmenes y determinar los planos de corte y relleno.
Para lograr la meta física antes de agotarse el presupuesto, se debe tener en cuenta lo siguiente:
- El material a ser excavado debe ser igual a la suma del terraplén más el necesario para reponer lo retirado cómo capa vegetal. Es decir, si los cómputos arrojan un terraplén de 8.000 metros cúbicos y una capa vegetal de 2.000 metros cúbicos, debe considerarse en el presupuesto un terraplén de 10.000 metros cúbicos.
- Si la excavación se hace de un préstamo, por lo que no se puede usar la capa vegetal sino que debe eliminarse y botarse. Por lo que además de los 2.000 metros cúbicos de excavación de capa vegetal presupuestados no son 2.000 sino además se debe sumar la excavación de capa vegetal en el préstamo.
Criterio de Suelos
Toda oferta debe venir acompañada de un estudio de suelo, el cual va determinar las tres densidades del mismo: natural, suelta o máxima. Así mismo, permite conocer los riesgos geológicos, materiales no aptos, equivalencia de volúmenes ( 1 m3 de terraplén corresponde a 1,12 m3 de excavación, ya que la densidad máxima es mayor a la natural), controles de calidad ( la calidad de las pruebas para saber que proctor debe usarse, lo cual influye directamente en el rendimiento) y un informe final de taludes que certifique que lo que se hizo está bien y cumple con la norma.
También , se debe hacer la logística necesaria haciendo visitas a la obra, ya que estas permiten identificar la ubicación y tipo de obra, la época del año en la cual se ejecutará, el costo de instalación y traslado para la selección de equipos, si el campamento será fijo o móvil, el personal requerido, el tipo de material, el combustible lubricantes y repuestos a utilizar y la fuente de agua necesaria para la compactación.
Tipos de maquinaria
- Corte (excavación): solo corte.
- Corte y carga: showel y excavadoras.
- Carga: payloader.
- Corte, carga y transporte: camiones rígidos para terrenos más complicados y camiones articulados generalmente usados en la actualidad.
- Nivelacion: motoniveladora.
- Compactación: rodillo liso o pata de cabra.
- Equipos menores: minishowel y retroexcavadoras.
Rendimientos
Se define cómo el número de veces que se repite el ciclo en un circuito seleccionado. Existen dos ciclos:
1. De la máquina: cada máquina tiene su propio ciclo, deben operar eficientemente en especial los giros para optimizar el tiempo en que cada equipo realice su ciclo básico.
2. De la cuadrilla: los equipos deben ser seleccionados de acuerdo a sus capacidades y el circuito escogido, manteniendo el rendimiento de cada uno y de cada parte del ciclo.
Para determinar el anticipo, debemos conocer cuánto se necesita para cubrir los costos se tienen las siguientes ecuaciones:
Volumen/Rendimiento=Dias
Vt= V1,V2,V3...Vn , donde Vt: volumen total.
Rp= Vt/Días totales , donde Rp: rendimiento promedio.
Costos Horarios
Existen dos componentes principales para el estudio del costo de la maquinaria:
1. Costo de posesión: es el costo el cual incurre trabaje o no trabaje la máquina y tiene cuatro componentes importantes:
1.1 Depreciación: es el cargo regular representado por la amortización del capital. Es decir, cómo se deprecia la máquina trabaje o no.
1.2 Costo de inversión: costo en que incurre el propietario por el dinero invertido en la máquina. Es decir, los intereses que ese dinero pudiera estar generando.
1.3 Seguros e impuestos: costo por seguro y cargas impositivas.
1.4 Resguardo: lo que cuesta cuidar la máquina y el depósito donde se guarda.
2. Costo por operación: es el costo el cual se incurre solo cuando trabaja la máquina y se genera directamente por la misma. Los componentes son:
2.1 Reparaciones: reparaciones mayores y menores, dependen de la edad de la máquina. El costo del mantenimiento para prever dichos inconvenientes y no parar la máquina.
2.2 Combustible: gasto horario de combustible.
2.3 Servicio: cambio de aceite, filtros, etc.
2.4 Neumáticos: gasto horario de cauchos. La vida útil de la máquina es diferente a la de los cauchos por lo que deben calcularse aparte.
2.5 Partes de desgaste: partes especiales con exposición directa al terreno.
Estos costos se suman y se obtiene el costo horario de la máquina. Se deben hacer reservas para los mantenimientos preventivos y correctivos de la maquinaria. En la medida que la máquina envejece, requiere un mayor número de reparaciones con mayor frecuencia que una nueva. Por lo cual, existe un multiplicador de vida extendida, factor que representa el incremento sucesivo que se debe realizar en la reserva para reparaciones en las distintas edades de la máquina.
Se considera el factor de 0 a 30 años, sin embargo, es recomendable no tener máquinas mayores de 15 años ya que el costo de operación se hace menor al costo de posesión. Esto puede determinarse bajo la tabla Costo vs Tiempo.
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