CRITERIOS DE ANALISIS Y DISEO DE EXPLANADAS

DISEO GEOMETRICO DE LA TERRAZA.

CONTENIDORESUMEN..7

82.1. MARCO TERICO

82.1.1. DEFINICIN DE EXPLANADAS

82.1.2. CLASIFICACIN DE LAS ESTRUCTURAS DE TIERRA

82.1.3. PARTES DE TERRAPLN

82.1.4. TIPOS DE EXPLANACIONES

92.1.5. PROBLEMAS PRINCIPALES Y MS FRECUENTES DE LAS EXPLANACIONES

92.1.6. CONDICIONES BSICAS A CUMPLIR POR LAS EXPLANADAS

102.2. CRTERIOS DE DISEO DE EXPLANADAS

102.2.1. RECOMENDACIONES PARA EL DISEO Y CONSTRUCCIN DE EXPLANADAS

102.2.2. DATOS BSICOS PARA EL DISEO DE EXPLANADAS

112.2.3. MTODO DE LAS CUADRCULAS

112.2.4. PROCEDIMIENTO GENERAL DE DISEO DE LAS TERRAZAS Y DE CLCULO DE VOLMENES.

122.2.5. EXIGENCIAS A CUMPLIR POR LOS SUELOS

122.2.6. DISPOSICIN CORRECTA DE LOS SUELOS EN LA EXPLANADA

132.3. DISEO GEOMTRICO DE EXPLANADA.

132.3.1. CLCULOS PARA DETERMINAR LOS VRTICES DE LA EXPLANADA.

152.3.2. CLCULOS PARA DETERMINAR LA COTA DE TERRENO

172.3.3. CLCULO DE LA RASANTE.

182.3.3.1. COTA RASANTE DE CADA VRTICE

192.3.4. CLCULO DE LAS ALTURAS DE EXCAVACIN Y RELLENO DE LA TERRAZA.

212.3.5. DETERMINACIN DE LAS DISTANCIAS EN PLANTA DE LOS TALUDES EN CORTE Y RELLENO.

212.3.6. DETERMINACIN DEL RECORRIDO DE LA LINEA CERO.

232.3.7. VOLUMEN DE TIERRA DE LA TERRAZA.

232.3.7.1. VOLUMEN DE TIERRA DE LAS CUADRCULAS.

242.3.7.2. VOLUMEN DE TIERRA DE LOS TALUDES.

262.3.7.3. CLCULOS DE VOLUMEN DE EXCAVACIN Y RELLENO DE LA TERRAZA:

462.3.8. PORCENTAJE DE COMPENSACIN EN LOS VOLMENES DE TIERRA EN CORTE Y RELLENO.

RESUMEN

El procedimiento seguido en el diseo de la explanada es el siguiente:

Lo primero que se hizo fue la ubicacin adecuada de la terraza en la carta topogrfica.

Tomando en cuenta las dimensiones del edificio se considero disear una explanada de 40m x 50m, con un rea de construccin de aproximadamente 360 m.

Posteriormente se subdividi en cuadriculas de 10m x 10m con el fin de calcular los volmenes de tierra a mover.

En el siguiente paso se clculo la elevacin de rasante por el mtodo de la media ponderada y la rasante promedio, procediendo a calcular el volumen de excavacin y relleno con las rasantes calculadas, obteniendo una diferencia de volumen fuera del rango permisible. Para calcular la elevacin de la rasante idnea se utiliz el mtodo de las iteraciones (probar diferentes elevaciones de rasante), calculando simultneamente los volmenes de excavacin y relleno hasta obtener una diferencia de volumen de estos, dentro del rango permisible (0% 5%), la diferencia de volumen es de 0.02 % equivalentes a 0.127 m sueltos sobrantes de la excavacin. Esta rasante definitiva fue de 248.86 m, elevacin que garantiz la compensacin de volumen de tierra, minimizando los movimientos de tierra, tomando en cuenta que el terreno natural excavado reuni las condiciones para su empleo en el relleno para la capa del ncleo de la terraza.

Para la capa de coronacin se requiere de material selecto debido a que el material del sitio no rene las propiedades necesarias para cumplir dicha funcin ya que segn el estudio de suelo proporcionado, el terreno presenta superficialmente un suelo limoso relativamente suelto por lo que se le adicionara una capa de 15 cm compactos de material selecto.

2.1. MARCO TERICO 2.1.1. DEFINICIN DE EXPLANADAS

Las explanaciones se ejecutan realizando Estructuras de Tierra y/o Roca, que no son mas que rellenos construidos con materiales trreos y/o ptreos naturales o artificiales (asimilables) compactados a mxima densidad, con el objetivo de servir de apoyo de las obras viales y estructurales.2.1.2. CLASIFICACIN DE LAS ESTRUCTURAS DE TIERRA

Terraplenes: Empleo de materiales de relleno generalmente suelos naturales de calidad adecuada (A-1 hasta A-7 segn clasificacin AASHTO o HRB).

Escolleras: Estructuras formadas por rocas uniformes de gran tamao.

Pedraplen: Estructuras formadas por rocas de granulometra distribuida, ya que permite lograr una estructura de esqueleto resistente.

Todo-Uno: Estructuras mixtas con caractersticas del pedraplen.

2.1.3. PARTES DE TERRAPLN

Coronacin: Capa de suelo de 0.15 0.30 m con suelos de buena excelente calidad.

Ncleo: Zona hecha con capas de suelos seleccionados, desde excelentes regulares como material de relleno debidamente colocado.

Cimiento: Es el suelo de cimentacin o de soporte de la estructura de tierra del terrapln. Puede ser suelo firme o dbil (pantanoso) e incluso el lecho del mar.

Berma: Es un elemento estabilizador de los taludes en relleno del terrapln y protector contra las aguas.2.1.4. TIPOS DE EXPLANACIONES

Las explanaciones ms frecuentes que enfrenta un Ingeniero Civil son las terrazas o explanadas para Obras Verticales y las de Obras Horizontales, estas se pueden clasificar en dos tipos bsicos como se muestra en la tabla siguiente:

Explanaciones

CompensadasNo Compensadas

Vexc. = Vrell.Vexc. > Vrell.

Vexc. < Vrell.

2.1.5. PROBLEMAS PRINCIPALES Y MS FRECUENTES DE LAS EXPLANACIONES

Parte o elementoProblemas EstructuralesProblemas Constructivos

Suelo de Cimentacin-

-

-

Excesiva consolidacin.

Susceptibilidad a cambios de volumen.

Insuficiente capacidad de

carga. -

-Complejidad ejecutiva cuando hay presencia de roca o de cieno.

Necesidad de empleo de equipos especiales y tcnicas constructivas adecuadas.

Ncleo o levantamiento

Excavacin en corte.-

-Inestabilidad de los taludes, hinchamiento y/o contraccin de suelos.

Perdida de capacidad soportante por presencia de agua.-

-

-Dados por mala seleccin de equipos acorde con el tipo de suelo a trabajar.

Mala ejecucin del sistema de drenaje.

Mayor complejidad en el caso de realizar los trabajos de voladura.

Ncleo en relleno o terrapln.-

-Inestabilidad de taludes en terraplenes altos por deficiente diseo o ejecucin (compactacin).

Excesivos asentamientos originados por consolidacin del aumento o grandes compresiones en terraplenes altos. -

-

-

-Mala eleccin del material de relleno.

Incorrecta disposicin de los suelos o materiales al ejecutar los rellenos.

Mala ejecucin del sistema de drenaje.

Insuficiente control de la calidad de los trabajos, principalmente de la compactacin de rellenos.

2.1.6. CONDICIONES BSICAS A CUMPLIR POR LAS EXPLANADAS

En todo el proceso de diseo y construccin de explanadas debe asegurarse que se cumplan las siguientes condiciones bsicas:

1. Necesaria Estabilidad y Resistencia ante las acciones externas.

2. Aceptable Deformabilidad durante el perodo de diseo.

3. Factibilidad y Economa constructiva.

Si en el proyecto y construccin se cumplen estas condiciones se lograr:

La mayor economa posible.

Cumplimiento o reduccin del plazo de construccin.

Mxima durabilidad.2.2. CRTERIOS DE DISEO DE EXPLANADAS

2.2.1. RECOMENDACIONES PARA EL DISEO Y CONSTRUCCIN DE EXPLANADAS

1. Ubicacin favorable: Asegurar que las edificaciones posean adecuada ventilacin natural y correcta posicin respecto al sol para aprovechar la iluminacin natural. Ubicar la terraza perpendicular al viento predominante y con mnima afectacin ambiental.2. Dimensionamiento adecuado: Las dimensiones del rea de la terraza deben de estar de acorde con la funcin que la misma desempear, es decir, no tan chica que dificulte la movilidad y explotacin de los objetos de obra ubicados en esta, ni tan grande que atente contra la economa en su construccin. 3. Mnimo movimiento de tierras: Ubicar la terraza en una zona o posicin que posibilite su ejecucin con mnimo movimiento de tierras, es decir, asegurando la mxima compensacin de tierras posible (s el terreno natural rene las condiciones para su empleo como relleno). Dado el caso que el suelo no sirva como relleno debe ubicarse la terraza donde predominen los volmenes de excavacin respecto a los rellenos.4. Eficiente drenaje: Para evitar que las aguas pluviales saturen los rellenos y afecten la terraza a construir (usar pendiente entre 0.5 2.0 %). Ubicarla en un partidor o a media ladera, donde se facilite el drenaje. Decidir cota rasante que evite inundaciones y seguro acceso.5. Cumplir con las normas y regulaciones: Vigentes en la construccin para contribuir as a lograr la necesaria calidad en la obra.2.2.2. DATOS BSICOS PARA EL DISEO DE EXPLANADAS

Para efectuar el diseo de la terraza o explanada debe tenerse los datos bsicos siguientes:

1. Carta topogrfica de la zona a escala adecuada (preferiblemente 1:200 1:500).

2. Estudio de suelos para verificar si el suelo natural rene los requisitos para su uso como material de relleno tanto para el ncleo como para la coronacin (al menos clasificacin AASTHO).

3. Nocin general del drenaje del rea, niveles de crecida o riada (visita a la zona).

4. Finalidad de las edificaciones, ubicacin y dimensiones de los distintos objetos de obra de la misma.2.2.3. MTODO DE LAS CUADRCULAS

Este es un mtodo aproximado de clculo de volmenes de tierra que se ajusta a aquellas explanaciones donde predomina el rea respecto a la altura, es decir, es el adecuado para las terrazas o explanadas de las obras estructurales o verticales.

Su nombre o denominacin surge al buscar un calificativo que permita emplear cualquier figura geomtrica para subdividir el rea a calcular (en cuadrados, rectngulos, trapecios, tringulos, etc). Se ha llegado a la conclusin de que las dimensiones de las cuadrculas (si son cuadradas), deben oscilar alrededor de 20 m por 20 m, lo cual asegura una aceptable precisin en los clculos y a su vez permita replantear y dirigir la ejecucin de la misma satisfactoriamente, y evitar clculos innecesarios. Otros valores usuales recomendados pudieran ser: 15 m por 20 m 20 m por 25 m. No debe emplearse con topografa muy irregular pues no se logra buena precisin en los clculos. Para este estudio, la terraza se dividi en cuadriculas de 10m x 10m, para asegurar una aceptable precisin de los resultados.2.2.4. PROCEDIMIENTO GENERAL DE DISEO DE LAS TERRAZAS Y DE CLCULO DE VOLMENES.

1. Analizar la carta topogrfica para seleccionar la posicin idnea (mxima compensacin posible, buen drenaje y mnimas afectaciones).

2. Definir dimensiones y forma en planta, subdividirla en cuadrculas (preferiblemente en cuadrados), procediendo a numerarlas y denotar los vrtices (se numera de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo).

3. Determinar por interpolacin la cota de terreno en cada vrtice de las cuadrculas.

4. Definir la cota rasante de cada vrtice.

5. Calcular las alturas (h) de cada vrtice.

6. Definir recorrido de la lnea cero o de cambio de excavacin a relleno.

7. Definir en planta la configuracin de los taludes en corte y relleno, representndolos debidamente.

8. Detectar los diferentes casos que pueden presentarse, agrupando las cuadrculas en relleno, excavacin y mixtas.

9. Calcular los volmenes de tierra de cada cuadrcula segn el caso correspondiente, empleando las expresiones ms usuales, que aseguren la suficiente precisin.

10. Calcular los volmenes de tierra de los taludes segn caso o expresin correspondiente.

11. Hallar los volmenes totales de excavacin y de relleno.12. Resumir los clculos en una tabla resumen.2.2.5. EXIGENCIAS A CUMPLIR POR LOS SUELOS

Las explanadas se construyen generalmente a partir de la utilizacin de suelos locales, los que se seleccionan a partir de sus principales propiedades fsico mecnicas, como mnimo, procediendo a su clasificacin por el mtodo de la AASTHO ( H.R.B.) conociendo los limites de Attemberg (ndice de plasticidad) y su granulometra, recomendndose los granulares (A-1, A2, A3) que garantizan la resistencia y la estabilidad de la explanacin por tener o formar una estructura de esqueleto.

Las exigencias a cumplir por los suelos para ser usados para construir la zona del ncleo son las siguientes:

1. Capacidad soportante CBR > 3 %.

2. Peso especifico > 1.45 ton/m.

3. Lmite lquido LL < 35 % o en su defecto que se cumpla que: LL < 65 % y el IP > 0.6 LL - 9.

4. Contener menos del 25 % del volumen total de piedra con tamao mximo superior a 15 cm.

5. No existen limitaciones en el porcentaje del material que pasa el tamiz No.200.

6. El contenido de materia orgnica debe ser < 2 % del volumen total.

Las exigencias a cumplir por los suelos para ser empleados en la capa de coronacin son:

1. Capacidad soportante CBR > 5 %.

2. Peso especifico 1.75 ton/m.

3. Lmite lquido LL < 34 % o cumplir simultneamente que LL < 40 % y el IP > 0.6 LL - 9.

4. No debe contener partculas o piedras con tamao mximo > 10 cm.

5. El material que pasa el tamiz No.200 debe ser inferior al 35 %.

6. El contenido de materia orgnica debe ser < 1% del volumen total.

2.2.6. DISPOSICIN CORRECTA DE LOS SUELOS EN LA EXPLANADA

Una vez seleccionados los suelos a emplear en la construccin de la explanacin, deben irse colocando o disponiendo estos correctamente.

Paro lo cual debe emplearse lo siguiente: Colocar el de mayor calidad sobre el suelo de cimentacin, disponer los mejores en el ncleo, concluyendo con el mejor de todos en la capa de coronacin.

2.3. DISEO GEOMTRICO DE EXPLANADA.2.3.1. CLCULOS PARA DETERMINAR LOS VRTICES DE LA EXPLANADA.

Para calcular los vrtices de cada vrtice la cuadrcula de la terraza se aplicar el mtodo de la interpolacin lineal cuya frmula es la siguiente:

Figura 2-1: Interpolacin lineal.

Donde:Y1=Cota Menor.

X1=Longitud entre curvas de nivel.

Y2=Cota Mayor.

X=Distancia al punto a determinar elevacin

Y=Elevacin interpolada

A modo de ejemplo se calcula la primera elevacin de terreno natural para el vrtice 1, usando la frmula anterior:

Figura 2-2: Interpolacin entre dos curvas.

Todos los resultados de las cotas de terreno natural se muestran en el Cuadro 2-1, los cuales se representan en el Grfico 2-1.

Cuadro 2-1

COTAS DEL TERRENO DE CADA VRTICE

PuntosLongitud entre Curvas de NivelElevacin MenorElevacin MayorDistancia de la Elevacin Menor al PuntoElevacin de Anlisis

118.44248.50249.0012.32248.83

216.53248.50249.004.33248.63

315.75248.00248.5013.83248.44

414.61248.00248.508.06248.28

512.45248.00248.501.31248.05

616.23247.50248.0010.79247.83

714.79249.00249.502.51249.08

815.14248.50249.0013.12248.93

914.94248.50249.008.71248.79

1013.79248.50249.003.72248.63

1112.44248.00248.509.10248.37

1215.48248.00248.503.09248.10

1315.19249.00249.5013.27249.44

1415.95249.00249.509.14249.29

1516.67249.00249.505.40249.16

1615.22249.00249.500.29249.01

177.25248.50249.001.14248.58

1819.33248.00248.5012.02248.31

1911.99249.50250.008.34249.85

209.62249.50250.004.11249.71

218.79249.50250.000.83249.55

2211.34249.00249.508.34249.37

239.42249.00249.501.77249.09

247.50248.50249.003.40248.73

2511.47250.00250.5010.54250.46

2610.51250.00250.507.60250.36

278.28250.00250.502.99250.18

289.85249.50250.007.52249.88

2910.35249.50250.003.52249.67

308.07249.50250.000.93249.56

Grfico 2-1

2.3.2. CLCULOS PARA DETERMINAR LA COTA DE TERRENO

Para calcular las elevaciones de terreno de cada uno de los vrtices de las cuadrculas de la terraza se utilizar la siguiente frmula:

El espesor de la capa vegetal que se utilizar para el diseo de la explanada segn el Estudio de Suelo realizado en el sitio de ubicacin de la obra es de 0.15 m.

Se calcular la cota para el primer vrtice de la forma siguiente:

Las Cotas de Terreno (CT) para cada uno de los vrtices de la terraza se muestran en el Cuadro 2-2 y se representan en la Grfico 2-2.

Cuadro 2-2COTAS DEL TERRENO DE CADA VRTICE

PuntosElevacin del Terreno Natural CTN (m)Espesor de Capa Vegetal e (m)Elevacin del Terreno ei (m)

1.00248.830.15248.68

2.00248.630.15248.48

3.00248.440.15248.29

4.00248.280.15248.13

5.00248.050.15247.90

6.00247.830.15247.68

7.00249.080.15248.93

8.00248.930.15248.78

9.00248.790.15248.64

10.00248.630.15248.48

11.00248.370.15248.22

12.00248.100.15247.95

13.00249.440.15249.29

14.00249.290.15249.14

15.00249.160.15249.01

16.00249.010.15248.86

17.00248.580.15248.43

18.00248.310.15248.16

19.00249.850.15249.70

20.00249.710.15249.56

21.00249.550.15249.40

22.00249.370.15249.22

23.00249.090.15248.94

24.00248.730.15248.58

25.00250.460.15250.31

26.00250.360.15250.21

27.00250.180.15250.03

28.00249.880.15249.73

29.00249.670.15249.52

30.00249.560.15249.41

Grfico 2-2

hCota Rasante (Cr)

VrticeCota de Terreno (CT)

2.3.3. CLCULO DE LA RASANTE.

Para calcular la rasante se aplicar el mtodo de la media ponderada, usando las siguientes frmulas:

Rasante

Donde:er:Rasante.

ei:Cota de terreno.

Pi:Frecuencia (Nmeros de cuadrculas alrededor de un vrtice)

En el Cuadro 2-3 se muestran los resultados de la rasante por el mtodo de la media ponderada.2.3.3.1. COTA RASANTE DE CADA VRTICE

A partir de la cota rasante promedio calculada anteriormente se asume un valor de cota rasante de 248.86 m para cada uno de los vrtices de la terraza. En el Grfico 2-3 se muestran y representan las cotas de rasante de cada vrtice.

Cuadro 2-3

RASANTE POR EL MTODO DE LA MEDIA PONDERADA

PuntosElevacin del Terreno Natural CTN (m)Espesor de Capa Vegetal e (m)Elevacin del Terreno ei (m)Frecuencia (pi)[ei x pi] (m)

1.00248.830.15248.681248.68

2.00248.630.15248.482496.96

3.00248.440.15248.292496.58

4.00248.280.15248.132496.25

5.00248.050.15247.902495.81

6.00247.830.15247.681247.68

7.00249.080.15248.932497.87

8.00248.930.15248.784995.13

9.00248.790.15248.644994.57

10.00248.630.15248.484993.94

11.00248.370.15248.224992.86

12.00248.100.15247.952495.90

13.00249.440.15249.292498.57

14.00249.290.15249.144996.55

15.00249.160.15249.014996.05

16.00249.010.15248.864995.44

17.00248.580.15248.434993.71

18.00248.310.15248.162496.32

19.00249.850.15249.702499.40

20.00249.710.15249.564998.25

21.00249.550.15249.404997.59

22.00249.370.15249.224996.87

23.00249.090.15248.944995.78

24.00248.730.15248.582497.15

25.00250.460.15250.312500.62

26.00250.360.15250.212500.42

27.00250.180.15250.032500.06

28.00249.880.15249.732499.46

29.00249.670.15249.522499.04

30.00249.560.15249.412498.82

7467.6782.0020412.34

Grfico 2-3

hCota Rasante (Cr)

VrticeCota de Terreno (CT)

2.3.4. CLCULO DE LAS ALTURAS DE EXCAVACIN Y RELLENO DE LA TERRAZA.

Para determinar las alturas de excavacin y relleno se procede a restar la Cota de Rasante (Cr) menos la Cota del Terreno (CT) : .Si h es (+) el vrtice se encuentra en relleno y si h es (-) el vrtice se encuentra en excavacin.

Para demostrar el procedimiento se efectan los clculos para dos de los vrtices, uno en excavacin (Vrtice 30) y otro en relleno (Vrtice 1), cuyas elevaciones son tomadas del Grfico 2-3.Para el vrtice 1Para el vrtice 30

Todos los resultados de las alturas en corte y relleno se muestran en el Cuadro 2-4.

Cuadro 2-4

DEFINICIN DE LOS VRTICES EN CORTE Y EN RELLENOS

PuntosElevacin del Terreno (m)Elevacin Rasante (m)Cota de Rasante al Punto (m)Observaciones

1.00248.68248.860.18Relleno

2.00248.48248.860.38Relleno

3.00248.29248.860.58Relleno

4.00248.13248.860.74Relleno

5.00247.90248.860.96Relleno

6.00247.68248.861.18Relleno

7.00248.93248.86-0.07Excavacin

8.00248.78248.860.08Relleno

9.00248.64248.860.22Relleno

10.00248.48248.860.38Relleno

11.00248.22248.860.65Relleno

12.00247.95248.860.91Relleno

13.00249.29248.86-0.42Excavacin

14.00249.14248.86-0.27Excavacin

15.00249.01248.86-0.15Excavacin

16.00248.86248.860.01Relleno

17.00248.43248.860.44Relleno

18.00248.16248.860.70Relleno

19.00249.70248.86-0.83Excavacin

20.00249.56248.86-0.70Excavacin

21.00249.40248.86-0.53Excavacin

22.00249.22248.86-0.35Excavacin

23.00248.94248.86-0.08Excavacin

24.00248.58248.860.29Relleno

25.00250.31248.86-1.44Excavacin

26.00250.21248.86-1.35Excavacin

27.00250.03248.86-1.17Excavacin

28.00249.73248.86-0.87Excavacin

29.00249.52248.86-0.66Excavacin

30.00249.41248.86-0.54Excavacin

2.3.5. DETERMINACIN DE LAS DISTANCIAS EN PLANTA DE LOS TALUDES EN CORTE Y RELLENO.

El Estudio de Suelo realizado en el sitio de ubicacin de la terraza muestra que el material predominante son arenas limosas y cuyas propiedades mecnicas de los mismos requieren un ngulo de friccin menor de 30 para garantizar una buena estabilidad del terreno, debido a esto se asumir una relacin de talud (m:1) en excavacin de 1.75:1 y en relleno de 2.50:1. Para determinar estas distancias es nicamente los vrtices ubicados en la lnea del permetro de la terraza, cuyos vrtices tienen solamente una distancia del talud a excepcin de los vrtices ubicados en las esquinas de la terraza que tienen dos y son iguales. Los vrtices son los siguientes: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 12, 13, 18, 19, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30.

Para los clculos se hace uso de la siguiente frmula:

Donde:d:Distancia en planta del talud con respecto al vrtice correspondiente.

m:Coeficiente de relacin de taludes correspondiente a excavacin o rellenos.

h:Altura de relleno o excavacin del vrtice.

Para ejemplificar el uso de esta frmula se efectan los clculos para dos vrtices:

El 1 y el 30.

Para el vrtice 1 (Rell.):

(Dos lneas de Talud)Para el vrtice 30 (Exc.):

(Dos lneas de Talud)

Los resultados de los clculos para la determinacin de la distancias de los taludes se presentan en el clculo de volmenes de excavacin y relleno de la terraza.

2.3.6. DETERMINACIN DEL RECORRIDO DE LA LINEA CERO.

La lnea cero se determina para visualizar y representar grficamente el cambio que ocurre en la terraza de excavacin a relleno. Para representarla se emplea la semejanza de tringulos, se halla la posicin de un punto y unindolos con lneas se determina su recorrido. En este caso se determinar el recorrido de la lnea cero en las cuadrculas 1, 6, 7, 8, 13, 14, 15 y 20; en las cuales se da el cambio de excavacin a relleno en la terraza.

En el Grfico 2-4 se muestran los puntos de interseccin de la lnea cero.

Grfico 2-4

hCota Rasante (Cr)

VrticeCota de Terreno (CT)

+h:Relleno o terrapln

-h:Excavacin o corte

2.3.7. VOLUMEN DE TIERRA DE LA TERRAZA.

2.3.7.1. VOLUMEN DE TIERRA DE LAS CUADRCULAS.

Para calcular los volmenes de tierra de la terraza se emplear el mtodo de las cuadrculas. Las siguientes frmulas permiten determinar los volmenes de tierra de la terraza para los diferentes casos que se presentan en las cuadrculas que la conforman:

Casos de la Terraza:

Caso I: Toda la Cuadrcula en Excavacin o Relleno

Donde:a=Lado de la cuadrcula (cuadrada).

ha: hb: hc: hd=Alturas en cada uno de los vrtices de la cuadrcula o sea alturas referidas al corte o al relleno.

Caso II: Cuadrculas Mixtas (una parte se encuentra en excavacin y otra en relleno).

Cuando la lnea cero corta lados paralelos de la cuadrcula. Mtodo tradicional.

Donde:X1: X2=Distancias entre los vrtices de la cuadrcula y la lnea cero.

ha: hb=Alturas de los dos vrtices en excavacin o en relleno.

1. Cuando la lnea cero corta lados perpendiculares de la cuadrcula:

2.1 Si predomina la zona de excavacin.

.

2.2. Si predomina la zona de relleno.

Donde:X1: X2: X3: X4=Distancias entre los vrtices de la cuadrcula y la lnea cero.

ha: hb: hc: hd=Alturas de los dos vrtices en excavacin o en relleno.

2.3.7.2. VOLUMEN DE TIERRA DE LOS TALUDES.

Para calcular los volmenes de tierra de los taludes se considera que los mismos se pueden presentar en figuras geomtricas tales como pirmides de base triangular, un cuarto de volumen de un cono y prismas triangulares truncados. Se emplearn las siguientes frmulas para los diferentes casos que se presentan en la cuadrcula:Casos de los Taludes:

Caso I: Pirmide de base triangular

Caso II: Un cuarto de volumen de cono

Caso III: Prisma triangular truncado

Donde:

m=Coeficiente de relacin de los taludes correspondiente a excavacin o relleno.

h=Altura de excavacin o relleno del vrtice.

L=Longitud de la pirmide y del prisma.

A1 y A2 =reas de las bases del prisma.

En la Grfico 2-5 muestra la representacin geomtrica de los taludes.

Grfico 2-5REPRESENTACION GEOMETRICAS DE TALUDES

2.3.7.3. CLCULOS DE VOLUMEN DE EXCAVACIN Y RELLENO DE LA TERRAZA:

Cuadro 2-5

RESUMEN DE LOS VOLUMENES DE EXCAVACIN T RELLENO DE LA TERRAZA

CuadrculaVlumen

RellenoVolumen

de ExcavacinVlumen

de Excavacin

ItemCompacto (m3)Natural (m3)Compacto (m3)

112.59040.16650.1498

232.58570.00000.0000

349.75480.00000.0000

471.29710.00000.0000

5104.77080.00000.0000

60.167314.611313.1502

73.16716.11995.5079

89.81960.94460.8502

936.73970.00000.0000

1070.35680.00000.0000

110.000056.931351.2381

120.000041.27370.0000

130.079820.657718.5919

144.74206.16215.5459

1529.28080.05280.0475

160.0000120.1580108.1422

170.000098.242888.4185

180.000076.050368.4453

190.000050.600045.5400

201.423223.598721.2388

Total426.7752515.5697426.8664

2.3.8. PORCENTAJE DE COMPENSACIN EN LOS VOLMENES DE TIERRA EN CORTE Y RELLENO.

Para que una terraza sea compensada el porcentaje de compensacin tiene que estar entre 0 5 % ya sea en excavacin o relleno, pero preferiblemente en excavacin.

Del Cuadro 2-5 se obtiene que:

El porcentaje de compensacin obtenido en el diseo de la terraza del edificio a construir es de 0.02 % en excavacin, por lo que se puede decir que la terraza es compensada hasta la capa del ncleo.

Material Sobrante = 0.0912 m comp. = 0.127 m suelto.El coeficiente de transformacin de Volmenes de terreno en estado compacto a suelto es igual a 1.39.

Ver Tabla 2-1 en anexo I donde se presentan coeficientes de transformacin de volmenes de algunos suelos.

En el estudio de suelo (Ver anexo II) realizado en el sitio para la construccin de la terraza se recomienda proteger la terraza a partir del nivel de rasante obtenido, con una capa de coronacin de 25 cm de material selecto compactado al 95% de su densidad mxima. La terraza a construir tiene un rea de 2000 m2, por lo que se requieren 500 m compactos de material selecto. El material selecto a emplearse en la capa de coronacin debe ser seleccionado a partir de sus principales propiedades fsicomecnicas y cumplir con las exigencias presentadas con anterioridad en este documento.

6

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