Infraestructura del transporte terrestre Diseño Geométrico Movimiento de Suelos

1. Infraestructura del transporte terrestreDiseño GeométricoMovimiento de Suelos Ing. Roberto D. Agosta robertoagosta@alum.calberkeley.org Ing. Arturo Papazian apapazian@fi.uba.ar

2. Movimiento de SuelosGeneralidades • 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 Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006

3. Movimiento de SuelosPendientes longitudinales máximas iL,MAX = f (VD , Clasificación funcional , topografía) Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006

4. A2 Am Sección en Terraplén d A1 Sección en Desmonte Semiperfil en Terraplén y Desmonte Movimiento de SuelosCálculo de volúmenes • 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. Si d es pequeño se puede tomar: Con lo cual el volumen resulta: Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006

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

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

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

8. Movimiento de SuelosDiagrama de Bruckner • La ordenada de un punto cualquiera mide el volumen acumulado neto (en m3) desde el origen (arbitrario). • La curva de volúmenes presenta una pendiente ascendente cuando la sección anterior es un desmonte, y descendente cuando es un terraplén. • Un máximo o un mínimo de la curva de volúmenes, corresponde a un punto de paso. • La diferencia de ordenadas entre dos estaciones cualesquiera, representa la acumulación neta entre ellas (mide el volumen disponible entre ellas). Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006

9. Movimiento de SuelosDiagrama de Bruckner • 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. Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006

10. Movimiento de SuelosDiagrama de Bruckner • 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. área ACE = área FBDG área 1 = área 2 área 3 = área 4 Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006

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

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

13. Movimiento de SuelosCompensación longitudinal de suelos • 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] • 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”. Roberto D. Agosta – Arturo Papazian – marzo de 2006