Infraestructura del transporte terrestre Diseño Geométrico Movimiento de Suelos Ing. Roberto D. Agosta Ing. Arturo Papazian

2 Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 Movimiento de Suelos Generalidades El factor primordial que se considera para trazar la rasante es el volumen de movimiento de suelos que será necesario efectuar. Método básico: trazar la rasante lo más cerca posible del nivel del terreno natural.  Llano  Ondulado  Montañoso Método aplicado: trazar la rasante de modo que exista un balance entre el volumen excavado y el volumen de terraplén => minimizar el movimiento de suelos. Consideraciones:  Puntos fijos (FFCC, caminos y puentes existentes)  Altura suficiente sobre niveles de agua  Distancia visual mínima Dificultad creciente

3 Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 Movimiento de Suelos Pendientes longitudinales máximas i L,MAX = f (V D, Clasificación funcional, topografía)

4 Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 Secciones Transversales: Son proyecciones sobre un plano perpendicular el eje del camino. Las secciones se toman cada x (m) de acuerdo a la topografía de la zona y se calculan las áreas. Volumen de Suelo entre Secciones: Una vez calculadas las áreas, se toma el volumen entre dos secciones considerando que la traza entre las mismas es recta. Sección en Terraplén Sección en Desmonte Semiperfil en Terraplén y Desmonte A1 A2 Am d Si d es pequeño se puede tomar: Con lo cual el volumen resulta: Movimiento de Suelos Cálculo de volúmenes

5 Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 Movimiento de Suelos Consolidación o compactación

6 Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 Movimiento de Suelos Cálculo de volúmenes

7 Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 Rasante Curva de volúmenes Puntos de paso Volumen acumulado TerraplénDesmonte Progresivas (km) Terreno Natural Movimiento de Suelos Diagrama de Bruckner

8 Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 Movimiento de Suelos Diagrama de Bruckner 1.La ordenada de un punto cualquiera mide el volumen acumulado neto (en m 3 ) desde el origen (arbitrario). 2.La curva de volúmenes presenta una pendiente ascendente cuando la sección anterior es un desmonte, y descendente cuando es un terraplén. 3.Un máximo o un mínimo de la curva de volúmenes, corresponde a un punto de paso. 4.La diferencia de ordenadas entre dos estaciones cualesquiera, representa la acumulación neta entre ellas (mide el volumen disponible entre ellas).

9 Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 Movimiento de Suelos Diagrama de Bruckner 5.Entre las secciones correspondientes a los puntos de intersección de una horizontal cualquiera con la curva de volúmenes, existe compensación entre desmonte y terraplén (acumulación neta =0). El volumen total de tierra a transportar está dado por la ordenada máxima.

10 Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 área ACE = área FBDG área 1 = área 2 área 3 = área 4 Movimiento de Suelos Diagrama de Bruckner 6.El área de cada cámara de compensación respecto a una horizontal cualquiera mide el momento de transporte. El área dividida por la ordenada máxima es la distancia media de transporte (DMT). Existe entonces un rectángulo de área equivalente al área de la onda y que tiene por altura el volumen de tierra a transportar.

11 Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 Movimiento de Suelos Diagrama de Bruckner (ejemplo)

12 Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 Movimiento de Suelos Compensación longitudinal de suelos

13 Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 Movimiento de Suelos Compensación longitudinal de suelos l Momento de transporte DMT - Distancia Media de Transporte: distancia entre los centros de gravedad del volumen en su posición original y después de colocado en el terraplén. DCT - Distancia Común de Transporte: distancia de transporte que no recibe pago directo = 300 m (3 Hm) DET - Distancia Excedente de Transporte: es la diferencia entre la DMT y la DCT. MT - Momento de Transporte: es el producto del volumen transportado por la DET. MT [Hm-m3] = vol. tierra [m3] * (DMT – DCT) [Hm] l Costo mínimo de transporte Para minimizar el costo, la suma de las bases de los “valles”, debe ser igual a la suma de las bases de los “montes”.

14 Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006 Ayudan a optimizar el movimiento de suelos. 1. La longitud de distribución estará comprendida entre la fundamental y una horizontal trazada por la sección extrema. 2. Se trazarán diversas horizontales de compensación comprendiendo cada una un monte y un valle de igual base. 3. De no ser posible la 2, se trazarán horizontales comprendiendo más valles y más montes, de modo que la suma de la base de los montes sea igual a la suma de la base de los valles. 4. La horizontal de distribución secundaria (dentro de una cámara autocompensada) debe ser tangente a la onda. Movimiento de Suelos Reglas de Corini