METODOS DE CUBICACION

DE

MOVIMIENTOS DE TIERRA

MÉTODOS DE CUBICACIÓN PARA MOVIMIENTO DE TIERRAS

El movimiento de tierras son actividades constructivas muy frecuentes en la ejecución

de la infraestructura vial, el desarrollo urbano, social e industrial de un país. Estas

actividades son de la competencia de los profesional es de la construcción y en especial

de los ingenieros civiles, por tal razón deben ser estudiadas para ser capaces de diseñar

y construir con eficiencia tales trabajos.

Los movimientos de tierra son aquellas acciones que realiza el hombre para variar o

modificar la topografía de un área, faja o zona, con vista a adaptarlo al proyecto

previamente confeccionado, generalmente de forma mecanizada, mediante el empleo de

las maquinas diseñada especialmente con esta finalidad.

1. CUBICACION.

La obra que tiene por objeto la modificación de la geometría del mismo se denomina de

movimiento de tierras; la determinación del volumen de tierras necesario para llevarla a

cabo se denomina cubicación.

En el movimiento de tierras se producen dos tipos de movimientos uno de desmonte

cuando la tierra se excava y sequita del sitio donde estaba; y otro de terraplén cuando

aportamos tierra sobre el terreno natural.

El volumen de terraplén puede proceder del terreno removido o excavado de la misma

obra o de otro lugar denominándose en este caso terrenos de préstamo.

Debemos tener en cuenta que, por ser la superficie topográfica una superficie irregular

las cubicaciones son siempre aproximadas

2. DE CUBICACION:

Los métodos más comunes para cubicar son los siguientes:

Cubicación por cuadricula

Cubicación por curvas de nivel o secciones horizontales

Cubicación de los perfiles transversales

Cubicación del momento medio

Cubicación de superposición de modelos digitales

2.1. Cubicación por cuadricula o malla

Se utiliza este método cuando el terreno es de forma poligonal, tiene

dimensiones comparables en longitud y anchura, además de presentar

accidentes poco importantes y que se hallan regularmente repartidos.

En la zona donde se va a realizar la cubicación se replantea, previo al cálculo

correspondiente, una cuadrícula o parrilla, materializándola mediante clavos,

varillas metálicas o estacas de madera; cada punto replanteado tendrá una

nomenclatura determinada: un número la abscisa y una letra la ordenada.

También pueden emplearse números solamente.

La distancia existente entre los puntos replanteados será constante y si se trata

de una malla cuadrada, obviamente la distancia es la misma en abscisas y

ordenadas. Por lo tanto, se conoce la cota de cada punto de la malla replanteada

y se sabe también la cota de la rasante junto con la pendiente de los taludes. Se

puede entonces aplicar la fórmula de la altura media a cada uno de los troncos

de prisma de base rectangular, del siguiente modo:

Volumen = S· Hm, donde: Hm = (h1 + h2 + h3 + h4) / 4

2.2. Cubicación por curvas de nivel

Este método de cubicación por secciones horizontales debe usarse cuando el

desmonte o el terraplén a realizar tienen forma de montículo o de cubeta.

Cuando se dispone de un plano topográfico suficientemente preciso con curvas

de nivel de la parcela en estudio y se quiere calcular el volumen de movimiento

de tierras a efectuar para la explanación de la misma, se puede emplear este

sistema a nivel de anteproyecto o estudio previo. Se obtendrán unos valores

sólo aproximados dependiendo de la bondad del plano y de la equidistancia de

las curvas de nivel.

La fórmula empleada es la siguiente:

Volumen = [(S + S´)· h] / 2

Donde S y S´ son las superficies delimitadas por curvas de nivel contiguas y h

es la equidistancia existente entre las mismas.

Este método resulta poco exacto y se debe emplear sólo cuando se quieren

calcular -de forma aproximada y rápida- grandes volúmenes. En desmontes, los

valores obtenidos son menores que en la realidad, puesto que entre las curvas

de nivel se considera el terreno natural con pendiente uniforme, cuando en

realidad no tiene por qué ser así.

2.3. Cubicación por perfiles transversales

Para realizar la cubicación de los movimientos de tierras necesarios para la

construcción de una explanación horizontal por el método de los perfiles, es

necesario calcular las áreas de desmonte y/o terraplén resultantes de comparar

el perfil del terreno original con el perfil final de la explanación horizontal

Una vez obtenidas las áreas de desmonte y terraplén de cada uno de los perfiles

correspondientes a una repetición, el cálculo del volumen de tierras se realiza

utilizando la formula siguiente:

•  C. Entre 2 perfiles en terraplén: Volumen = [(T + T´) ·d] / 2. 

•  C. Entre 2 perfiles en desmonte: Volumen = [(D + D´) ·d] / 2. 

•  C. Entre 2 perfiles, uno en terraplén y el otro en desmonte: Volumen = [(T·d1) (D·d2] / 2. 

2.4. Cubicación del momento medio

También llamado método del plano. Es un método propio y de mucha

incidencia en actuaciones agrícolas, dado que permite convertir la superficie

sinuosa de un terreno en un plano uniforme, bien horizontal o bien con

pendiente a una o a dos vertientes, fundamental para el riego en superficie, y

todo ello cambiando de posición el propio terreno, es decir sin realizar

aportación ni retirada a vertedero, simplemente desmontando las zonas altas y

rellenando las bajas. En edificación se utiliza para analizar de forma previa el

movimiento de tierras, una primera actuación analizando el movimiento para

alcanzar un determinado plano, y en segundo lugar de forma fácil, el

movimiento que correspondería para alcanzar un nivel superior de relleno. El

método consiste en dividir el terreno en pequeñas parcelas, de igual dimensión,

determinar la cota media y calcular las coordenadas del centro de gravedad,

punto por el cual pasa el plano de nivel medio.

2.5. Cubicación de superposición de modelos digitales

Actualmente, como hemos indicado, una vez determinado el modelo digital del

terreno, se realiza la transformación y tras una superposición de estados se

obtiene el movimiento de tierras que se produce. En el dibujo que sigue, se

reproduce una pantalla del programa PROTOPO, Ver. 6, Licencia 1100, y en la

cual se superpone la malla sobre la actuación, determinando

El proceso que realiza el ordenador para evaluar el movimiento de tierras en

este caso, consiste en reticular el modelo digital mediante la creación de una

malla, el programa pide la dimensión de los lados de la malla, y a continuación

se obtienen prismas cuyas bases superiores e inferiores están en cada uno de

los modelos digitales, conocida la altura de estos prismas la cual se

corresponde con la cota roja, se calculará el volumen, apareciendo como

desmonte o terraplén coincidiendo con el sentido de la cota roja. Estos

procesos son cada día más frecuentes y al uso. A continuación mostramos el

proceso de una parcela en la que se realiza la implantación de una edificación,

y que se corresponde con algunas delas fotos mostradas al inicio. Se trata de la

edificación en una ladera de 93 Vvdas., el desnivel que plantea el terreno son

unos 20m, la edificación que corresponden a 6 bloques en forma de V, se va

adaptando a la ladera, estableciendo una serie de bancales y desmonte en la que

se sitúan las plataformas sobre la que se ubican los edificios.