Conceptos Esenciales en Geotecnia y Maquinaria para Obras Civiles

Categorización de Suelos

Clasificación AASHTO

• A-1: Arena + Grava
• A-2: Grava + Arena + Finos
• A-3: Arena Fina
• A-4 y A-5: Suelos Limosos
• A-6 y A-7: Suelos Arcillosos

Las categorías A-4, A-5, A-6 y A-7 corresponden a suelos finos.

Granulometría y Límites de Tamaño

La granulometría es el estudio del tamaño de los componentes del suelo.

Límites de Tamaño de Partículas

• Árido Grueso: Partículas con tamaño superior a 4,76 mm.
• Árido Fino: Partículas con tamaño entre 0,053 mm y 4,76 mm.
• Material Fino: Partículas con tamaño inferior a 0,053 mm.

Límites de Atterberg

Definiciones de los Límites de Consistencia

• Límite Líquido (LL): Es el contenido de humedad de un suelo remoldeado en el límite entre los estados líquido y plástico (expresado en %).
• Límite Plástico (LP): Es el contenido de humedad de un suelo remoldeado en el límite entre los estados plástico y semisólido (expresado en %).

Ensayo del Límite Líquido

Se utiliza la cuchara o copa de Casagrande. El ensayo se considera exitoso cuando, después de 25 golpes, se cierra una zanja de 13 mm.

Clasificación USCS (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos)

• G: Grava
• S: Arena
• M: Limo
• C: Arcilla
• O: Orgánico

Modificadores de Gradación

• W: Bien Graduado
• P: Mal Graduado

Ensayo del Cono de Arena

El objetivo de este ensayo es determinar la densidad de un suelo en su lugar de uso (densidad de campo).

Operaciones de Movimiento de Tierras y Maquinaria

Compactación de Suelos

Para la compactación se utilizan equipos como el rodillo de compactación y las placas vibradoras.

Conceptos Clave en Movimiento de Tierras

• Rebajes: Retiro de suelo en capas no mayores a 20 cm.
• Terraplenes: Rellenos calculados por capas. Se determina la altura de la capa, la humedad óptima y la cantidad de pasadas de la máquina compactadora.
• Zanjas y Cimientos:
  • Ancho mínimo de la pala: 30 cm aproximadamente.
  • Se utilizan para la construcción de cimientos (fundaciones).
  • Profundidad mínima de cimientos: 60 cm.
• Excavaciones Subterráneas: Escalonar la excavación disminuye la posibilidad de derrumbes. Requiere maquinaria y personal especializado.

Maquinaria Pesada para Movimiento de Tierras

• Bulldozer o Motoniveladora: Cava y empuja, siendo ideal para rebajar, despejar y nivelar terrenos.
• Pala Mecánica: Excava con precisión y rapidez hasta cierta profundidad bajo su plano de apoyo.
• Retroexcavadora: Realiza excavaciones bajo el nivel de apoyo. Trabaja en terrenos blandos y duros, y es eficiente en la ejecución de zanjas.
• Cargador Frontal: Con tracción en 4 ruedas, carga material suelto y realiza excavaciones tanto sobre como por debajo de su nivel. Necesita un medio de transporte para el material extraído.

Factores que Afectan el Rendimiento de la Maquinaria

El rendimiento de la maquinaria depende de varios factores:

• Operario: Habilidad y experiencia.
• Humedad del Terreno: Afecta la trabajabilidad del suelo.
• Pendiente: Influye en la capacidad de tracción y estabilidad.
• Altitud sobre el Nivel del Mar: Puede afectar la potencia del motor.
• Planificación de Faenas: Optimización de rutas y procesos.