Madrigal & Centeno

 

Ing. Eduardo Madrigal / Shaiel Centeno

Movimiento de Tierra

La elaboración de cualquier proyecto en el ámbito de la ingeniería civil empieza en el suelo, este es el medio que va a soportar las cargas de la estructura que será construida sobre él. Debido a esto es necesario estudiar y trabajar el terreno para obtener una superficie plana sobre la cual se montará la estructura, para ello se procede a realizar un movimiento de tierra, esto sin antes definir el propósito de la obra a realizar, el equipo de personas con el que se va a trabajar, el estudio de las propiedades del suelo y el uso que se le dará al proyecto al finalizar.

-       Ciclo Básico de Movimiento de Tierra

El ciclo de un movimiento de tierra se compone de cuatro elementos básicos que son excavar, transportar, disponer (desechar o compactar) y regresar al lugar de trabajo inicial. Estos elementos poseen un tiempo particular para realizar su propio ciclo interno, los cuales deben ser analizados y trabajados de manera individual con el objetivo de definir un tiempo para cada uno, a manera de reducir al mínimo el tiempo de espera de un ciclo interno a otro. Hay tiempos que son fijos, excavación y disposición, los cuales son estudiados para ser siempre iguales; los tiempos variables son los de transporte, a los cuales hay que prestar suma importancia para lograr ese tiempo mínimo.

Lo ideal dentro de un ciclo de movimiento de tierra es que los tiempos de espera sean nulos para que la maquinaria se encuentre en constante movimiento durante la jornada de trabajo garantizando de esta manera la eficiencia del ciclo, el aprovechamiento eficiente de la maquinaria y el cumplimiento de los costos de obra estimados.

Los circuitos internos que posee un ciclo pueden no siempre comprender la manera más eficiente de realizar una de las acciones que lo componen, es por esto que se analiza la posibilidad de incurrir en un costo de mejoramiento del circuito antes de iniciar el movimiento de tierra. El objetivo de aplicar este costo es el de mejorar el rendimiento de los circuitos y adicionalmente una posible mejora en la producción o la productividad del proyecto.

-       Precio Unitario

El precio unitario puede definirse como el costo de una actividad sobre el rendimiento requerido para realizar dicha actividad. Los rendimientos dentro de un ciclo de movimiento de tierra pueden ser variables dependiendo de las actividades y factores que influyen en ellas, es por esto que se estima un rendimiento ponderado de las actividades a realizar.

Es importante recalcar que los rendimientos siempre se tratan de estimaciones, más no representan con exactitud el desempeño de una actividad, ya que estos dependen de muchos factores. Por otro lado, los costos de la obra son calculables y cuantificables, ya que se dispone de la suficiente información para definirlos y analizarlos. Debido a esto es necesario velar durante toda la obra por el cumplimiento de los tiempos asignados para cada actividad, de manera que no se vea afectado el rendimiento estimado y por consecuencia el precio unitario establecido.

-       Tipos de movimientos de tierra

En general los movimientos de tierra se pueden clasificar de dos formas, las obras compensadas las cuales utilizan todo el material de corte para realizar el relleno dentro del mismo proyecto, y las obras no compensadas en las cuales es necesario obtener un préstamo de material para realizar el relleno o el material cortado se desecha. Una situación ideal sería siempre tener una obra compensada o lo más cercano a ella posible, para evitar los gastos por obtención de préstamos o el desecho de material.

Dentro de las obras civiles es común que los movimientos de tierra sean de tipo no compensados, por ejemplo obras de minería, represas, en ocasiones vialidad en terrenos llanos para dar la debida pendiente a la vía para realizar las obras de drenaje respectivas. Independientemente del proyecto a desarrollar hay que regirse siempre por los volúmenes máximos y mínimos de tierra que pueden moverse dependiendo de la topografía original del terreno.

-       Criterios de topografía

Al hablar de topografía dentro del ámbito de la ingeniería civil y los movimientos de tierra, es importante recalcar que el trabajo del ingeniero se basa en manejar, analizar e interpretar la información brindada por el topógrafo. Es importante entender la topografía original y modificada de un terreno, lo cual brinda un indicio acerca de la magnitud que va a tener el movimiento de tierra a realizar.

Teniendo una idea de la magnitud del movimiento de tierra es posible tomar decisiones acerca del transporte de la misma y los posibles ajustes a realizar para aprovechar la mayor cantidad de material dentro del mismo proyecto, desechando material al mínimo y tomando el volumen de corte para compensar el relleno.

-       Criterios del suelo

Para realizar la compensación, y el proyecto en general, es necesario conocer las características del suelo con el que se está trabajando. Factores como la densidad natural, densidad suelta, densidad máxima y otros obtenidos a partir de los estudios de suelos y controles de calidad (Ensayos Proctor) son los que van a indicar si el material es apto para compensar, la compactación al realizar o si no se puede disponer de él.

Es importante además tener en cuenta la equivalencia de volúmenes de suelo, ya que al compactar un material se reduce el volumen del mismo, por lo que es necesaria una mayor cantidad de material al volumen y altura de cota deseados posterior a la compactación.

-       Logística de la obra

Siguiendo con la logística y organización es importante tener en cuenta distintos tipos de factores posterior a realizar los estudios de suelo, los cuales van a afectar o mejorar el desempeño de la misma dependiendo de las acciones que se tomen ante ellos.

Estos factores pueden tratarse de: la ubicación geográfica de la obra, que va relacionada al transporte tanto de equipos como personal, la época del año y el clima durante la misma, la presencia de agua en el terreno, la ubicación de los préstamos, entre otros. Un estudio eficiente de la logística permitirá eficiencia en el proyecto y muy probablemente un manejo del presupuesto más organizado.

-       Equipos para movimiento de tierra

Como ya fue mencionado, el movimiento de tierra cuenta con cuatro fases importantes: excavación, transporte, disposición y regreso al lugar inicial. A esto se puede agregar en algunos casos actividades como la compactación por ejemplo, para realizar estas actividades existe maquinaria pensada para cada una de ellas como la que se plantea a continuación:

1.    Tractores de cadena: solo para cortes.

2.    Excavación y carga: excavadoras y shovel.

3.    Excavación, carga y transporte: mototrailla.

4.    Carga: payloader.

5.    Transporte: camiones rígidos y articulados, volquetas.

6.    Nivelación: motoniveladora.

7.    Compactación: compactadores de rodillo liso o pata de cabra.

8.    Equipos menores: minishowel, retroexcavadora.

Sumado a la función que cumple cada uno de los equipos es necesario además tomar en cuenta las características del terreno y espacio disponible para decidir el tipo de maquinaria a utilizar.

Además de esto es posible analizar la compra o alquiler de las mismas dentro del análisis del presupuesto del proyecto,aquí entran los costos de posesión que incluyen el mantenimiento de las mismas, y operación que se refiere al tiempo de uso del equipo en obra, lo cual da una idea de la factibilidad o beneficio real de la compra o alquiler del equipo.

Finalmente para concluir, y a manera de sugerencia es necesario recordar siempre llevar el registro de los estudios, plan de trabajo, actividades y resultados del proyecto. Esto tanto a manera de respaldarse como ingeniero, al igual que como posible material para futuros proyectos a realizar en la misma zona o algún cambio propuesto a futuro.