MOVIMIENTO
DE TIERRA. Ing. Eduardo MadrigalRelatora: 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.