Técnicas Esenciales de Movimiento de Tierras y Gestión de Excavaciones Profundas
Fundamentos del Movimiento de Tierras y Excavaciones
Planimetría y Cálculo de Volúmenes
Planos Altimétricos y Determinación de Superficies
Los planos altimétricos se deben ubicar lo más exactamente posible, dividiendo la sección transversal en superficies de figuras regulares y multiplicando la superficie de estas figuras por el largo correspondiente para obtener el volumen.
Características del Suelo y Transporte de Materiales
El suelo de terraplén es un suelo compactado, mientras que el suelo de desmonte será acentuado (esponjado). Sin embargo, el suelo removido que será trasladado tiene un volumen mayor (factor de esponjamiento).
En cuanto al transporte, los camiones de caja común transportan generalmente entre 6 y 7 m³, y las bateas entre 9 y 12 m³.
Técnicas de Excavación y Estabilidad de Taludes
Excavaciones Manuales y Zanjeos
Las excavaciones inferiores pueden hacerse con picos y palas en zanjeos no menores a 60 cm, ya que esta dimensión debe permitir el trabajo del operario, siempre que el tipo de suelo lo permita.
Estabilidad de Taludes
Los suelos poco firmes deben ser excavados con paredes inclinadas a 45°. Al superar los 2 metros de profundidad, se deberán realizar rellenos o implementar sistemas de contención.
Apuntalamiento y Entibación
Cuando se requiere un zanjeo con poco movimiento de tierra, se deberá apuntalar. Si en lugar de una zanja se trata de una excavación más ancha (como un sótano o una piscina), también se puede trabajar con puntales o sistemas de entibación.
Logística en Grandes Movimientos de Tierra
Acceso y Rampas
Cuando se trata de grandes excavaciones, no siempre es posible acceder desde el exterior. Si el volumen de suelo es muy grande, se deben construir rampas para llegar al fondo de la excavación con palas mecánicas.
Planificación y Balanceo de Equipos
En grandes obras, el movimiento de suelo es el factor más importante. Su buena planificación y el balanceo adecuado de equipos dan como resultado el éxito o el fracaso del proyecto.
Selección de Maquinaria
Cuando se necesita excavar y rellenar simultáneamente en pequeñas distancias, puede convenir hacer el movimiento directamente con palas frontales. Para distancias intermedias, se recomienda el uso de palas de arrastre.
Consideraciones Finales sobre Maquinaria
La cantidad y el tipo de máquinas dependerán de un estudio técnico detallado. Cuando se construye una rampa temporal que forma parte del proceso constructivo, esta debe ser eliminada posteriormente mediante retroexcavadora.
Gestión de Aguas Subterráneas en Excavaciones
Estabilidad y Contención
En terrenos con presencia de agua, la estabilidad es muy precaria. En estos casos, deben usarse tablestacas (pantallas de contención) que contienen el suelo e impiden el paso del agua. Pueden ser de madera o de chapa metálica, y se hincan por golpes aproximadamente un tercio de su longitud.
Métodos de Drenaje y Bombeo
El agua debe extraerse mientras dura la excavación. En pequeñas obras, la extracción se hace manualmente (a balde), y en otras ocasiones es necesario el uso de equipos de bombeo.
En grandes excavaciones en suelos permeables de tipo granular, es conveniente deprimir las napas freáticas mediante perforaciones y bombeo (sistema wellpoint). Si el escurrimiento de agua es conocido, la perforación debe hacerse aguas arriba.
Optimización del Drenaje
Si la napa freática no se mueve o es muy extensa, se necesita más de un punto de bombeo en ambos extremos. Si la obra tiene un gran desarrollo longitudinal, las proporciones de drenaje se hacen en conjunto con el avance de la obra para aminorar costos.