Resumen - Obras civiles
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Resumen - Obras civiles Resumen - Obras civiles Document Transcript

  • Sector: cualquier persona o organización que construye o colabora con las obras de construcción. (empresas de la industria, fabricantes de insumos, instituciones financieras) Industria: empresas que realizan las obras, que construyen… o son dueños de obra. (una entidad gubernamental que posee capital y encarga una obra seria dueño de obra y estaría en la industria). Etapas de una obra civil: 1) Existencia de una necesidad 2) Análisis 3) Identificar soluciones 4) Estudio de factibilidad 5) Evaluación 6) Financiamiento 7) Diseño 8) Licitación 9) Construcción 10) Puesta en marcha 11) Operación y mantenimiento… El ideal es que se construya la propuesta más económica, que sea técnicamente viable y que cumpla los requerimientos ambientales. Para esto debe realizarse el estudio de factibilidad (probablemente hecho por un consultor) Estudio del terreno: Ubicación: Puntos cardinales – Localización y puntos de referencia. Características: Topografia – Geotecnia – Fuentes de abastecimiento. Estudio del terreno (Condiciones): reglamentarias (POT) – Servicios públicos – Impacto ambientalDISEÑO Diseño Arquitectónico: Esquema básico – Anteproyecto – Proyecto. Diseño Estructural Diseño de Instalaciones Afectaciones prediales y de servicios públicos Especificaciones técnicas Presupuesto Limpieza del terreno Localización y replanteo: principal de los ejes y secundario de los detallesETAPAS Movimiento de Tierras: Descapote (retiro de capa vegetal) – Excavaciones – Rellenos Cimentación: Superficiales – Profundas Elementos Estructurales Antes de cualquier cosa es necesario hacer unas instalaciones provisionales en la obra que sirvan de apoyo y para el control de materiales y personal, estos son: cerramiento provisional, Área de ingreso (portería), Instalaciones administrativas (oficinas, lockers) Lugar de almacenaje. Además, montaje de instalaciones eléctricas, de agua y de servicios sanitarios, además de caminos de acceso que hagan un manejo adecuado de los desvíos y andamios, rampas, muros de contención… etc SUELOS: conjunto de partículas minerales producto de la desintegración de rocas. Pueden ser de tipo: residuales o transportados. También se clasifican como Granulares (gravas-arenas) Cohesivos (limos-arcillas) • Cimentaciones: parte de la estructura que transmite las cargas al suelo. (Superficiales – Profundas) • Suelo como material de construcción: presas – Vías (carreteras, ferrocarriles, aeropuert) – Terraplenes • Taludes y Excavaciones: cuando la superficie del terreno no es horizontal se tiene que garantizar la estabilidad del talud. • Estructuras enterradas y de retención: tuberías Siempre en primer medida, hay que realizar el análisis del perfil estratigráfico de la zona a intervenir, localizando el nivel freático ya que el agua es uno de los principales problemas en suelos y por tanto en obra.GEOTECNIA MÉTODOS DE EXPLORACIÓN: Directos: pozos a cielo abierto, sondeos con posteadora, penetración estándar, perforación por lavado, muestreo continuo o selectivo con tubo de pared delgada, percusión, perforación por rotación. Indirectos: veleta, penetración cónica estática o dinámica, sísmico, magnético, gravimétrico… resistividad eléctrica… etc TOMA DE MUESTRAS: Superficial (3 a 10m): pozos a cielo abierto o sondeos con pala posteadora o con barrenos. Profundo (mayor de 10m): barrenos, lavado, percusión, rotación. GRANULOMETRIA: distribución de tamaños de las partículas del suelo, LIMITES DE CONSISTENCIA: estado liquido – plástico – semisólido – solido (volumen no varía con el secado) A mayores PI mayores problemas en la construcción. (PI = LI - LP) El estudio de los suelos en el proyecto sirve para: 1) seleccionar el tipo, la disposición y la profundidad de la fundación. 2) determinar la capacidad de carga. 3) predecir asentamientos 4) determinar la profundidad y variación del nivel freático. 5) evaluar las presiones estabilidad estructural 6) formulación a medidas de prevención a problemas que se puedan presentar 7) análisis de las características del suelo como material de relleno. 8) delimitación de responsabilidades en casos de litigios por fallas fundacionales.
  • COMPACTACIÓNMejora la estabilidad volumétrica y la resistencia.Disminuye susceptibilidad de agrietamiento y la permeabilidad Reduce básicamente el aireAumenta la resistencia a la erosiónCuando la densidad de las pruebas de campo no resulta con lo que debería en los ensayos de control (no compacta lo queseñala la norma) después de realizar las pasadas que se calcularon para el equipo, entonces puede ser que: se estátrabajando con la curva que no corresponde, que la humedad de compactación no es la del laboratorio, el estudio decampo o el del laboratorio se realiza inadecuadamenteUn suelo tiene muchas curvas de humedad de compactación dependiendo de la energía de compactación utilizada, laenergía de compactación del proctor modificado es cinco veces mayor a la del proctor estándar.Se puede compactar por amasado, por presión, por impacto, por vibración o por métodos mixtos. (en cada uno varia laenergía de compactación) --- Compactador de pisón para áreas pequeñas.HAY QUE TENER EN CUENTA: una selección adecuada de los materiales teniendo en cuenta la resistencia y la facilidadcon que de compactación requerida y una selección de los equipos adecuados, teniendo en cuenta los espesores de lascapas, el número de pasadas y humedad optima. Además: compacidad de la capa subyacente y condiciones atmosféricas.Usos de estructuras de contención: Retención de masas de suelos inestables, confinamiento de terraplenes y deaccesos a estructuras – alcantarillas TIPOS de muros:Muros de gravedad: masas voluminosas que soportan los empujes de suelos, por su peso.Muros de semigravedad: de concreto, no tan masivos como los de gravedad y requieren acero de refuerzoMuros de con contrafuertes: trabajan como pantallas o losas continuas apoyadas en la zapata de cimentaciónMuros de criba: construcción con entramados de madera o prefabricados formando celdas que se rellenanMuros de tierra armada: construcción con piezas prefabricadas, ancladas con bandas, laminas metálicas o plastMuros de gaviones: Muros de gravedad, construidos con canastas en malla de alambre rellenos con rocasSi falla un muro de contención lo primero que se debe hacer es revisar los sistemas de drenaje, que existan y que no seencuentren tapados.MOVIMIENTO DE TIERRAS corte o excavación – relleno o terraplénActividades previas: descapote - demoliciones y corte de árboles existentes – señalizar obras y colocar protecciones –planificar circulación de vehículos y personas - proteger estructuras y árboles existentes – definir técnica para laevacuación de aguas subterráneas - precauciones ambientales.La técnica de excavación debe ser segura y balancear economía-rendimiento-impacto ambiental. Dependen del tamañode la obra, el tipo de suelo, la presencia de agua, las restricciones del entorno, el tipo de transporte y la planificación de laobra. Consideraciones para definir la técnica de excavación: tipo de proyecto – tamaño y profundidad de la excavación –calidad del suelo – estructuras contiguas – restricciones de espacio – equipo y maquinaria disponible – presencia de agua,superficial y subterránea – el tiempo que la excavación permanecerá abierta – posibilidad de inundación – en suelosestratificados precaución con la estabilidad • Excavación manual: picas, palas, taladros… • Excavación mecánica: palas mecánicas (cargadores frontales, retro excavadoras, buldózeres), dragas, gruas con cucharón, de almeja, zanjadoras… ets • Voladuras: consiste en la disgregación del material mediante una onda súbita causada por la explosión. Se tiene que considerar, profundidad, carga y número de barrenos.Cambio de volumen del suelo cuando es removido (vol original – vol excavado – vol compactado)TECNICAS CONSTRUCTIVAS PARA: Excavaciones sin presencia de agua: Talud libre (vertical - inclinado - escalonado)Talud protegido (apuntalado – entibado – mallas metálicas). Excavaciones con presencia de agua: sin depresión previadel nivel freático, con depresión previa del nivel fréatico, con tablestacado, sistemas especiales.TERRAPLEN: Transporte y colocación del material – Conformación – compactación Preparación: desmonte y limpiez,escarificación y compactación (15cm)… eliminación total o parcial de suelos blandos, tratamiento previo y consolidaciónpara mejorar el soporte. Escarificación: desprender y reducir el tamaño de las partículas.
  • Espesor compactado de la corona de 30cms, construidos de dos capas de igual espesor, si por causa de los asentamientos,las cotas de subrasante resultan inferiores se deberá escarificar la capa superior del terraplén y adicionar del mismomaterial utilizado para conformar la corona hasta cumplir con la cota subrasante. Para cimientos y núcleo 90% de ladensidad máxima del proctor modificado y para la corona 95% (compactación)CONSTRUCCIÓN DE CARRETERAS Actividades: planificación de redes viales, estudios y diseños, construcción,mantenimiento y conservación, explotación. Se debe garantizar el suministro de materiales a la obra: materiales pararelleno, materiales pétreos, concretos asfálticos, concretos rígidos, geotextiles, cemento … etcSub-base granular: capa de material mejorado que se coloca sobre la subrasante para: disminuir el espesor de la capa debase requerida, servir de refuerzo y defensa a la subrasante, mejorar las condiciones de drenaje, proteger la base de laplasticidad, elasticidad y cambio volumétrico de los suelos de la subrasante.Bases estabilizadoras: mejoramiento integral de las propiedades geomecánicas del material. Ventajas: funciona como unaplataforma de trabajo, impermeabiliza el suelo, mejora la resistencia, controla el cambio de volumen del suelo, disminuyelos espesores de pavimento, suministra una superficie de desgaste temporal, reduce la producción de polvo, mejora losmateriales de segunda clase, aumenta la durabilidad, seca los suelos húmedos, conserva los agregados y reduce loscostos.Daños producidos por el agua: riesgos para la circulación, paños a la explanación, daños en la estructura del pavimento,daños en las propias estructuras de drenaje, daños a terceros.MEZCLAS ASFÁLTICAS en caliente o en frió (instalaciones mucho más simples que en caliente). Colocación (teniendo encuenta la existencia del cumplimiento de la temperatura de extendido y temperatura de compactación): • Preparación de la superficie existente • Transporte del material de la planta hasta la otra (ojalá menos de una hora teniendo en cuenta el clima) • Extensión de la mezcla: entre 180 y 135grados • Compactación: entre 95% y 98% de la densidad MarshallSirven como impermeabilizante de cubiertas y VÍAS. Estructuras sometidas a cargas repetitivas por fatiga producida porvehículos. Si la mezcla asfáltica tiene mucho asfalto entonces “sangra el pavimento”, esto se puede deber a un problemaen la producción del concreto o en el diseño de este.EQUIPOS PARA MOVIMIENTO DE TIERRA:Equipados con una cuchilla perpendicular que empuja la tierra hacia delante. Se utiliza principalmente para: retiro deárboles, descapote y limpieza, apertura de brecas, movimiento de tierras, esparcimiento de rellenos en tierra y limpiezade escombros. (bulldozers)… Tractor de orugas: trabajo en terrenos difíciles, mayor tracción, excelente estabilidad…Tractor de ruedas: para trabajos de empuje a distancias largas, velocidad 3 veces mayor que el de oruga, fácildesplazamiento, menores costos de mantenimiento.Cargador frontal: equipo de un cucharón de carga en la parte frontal. Utilizado para excavación de material en terrenosblandos, mover materiales en una obra, rellenar excavaciones. Posee excelente movilidad de trabajoPala mecánica: equipo utilizado para excavar frontalmente, logra mayor eficiencia cuando excava desde su nivel deapoyo. Su selección depende del tamaño de la obra, el tipo de material a excavar, las capacidades de las unidades deacarreo y la topografía del terreno.Retroexcavadora: equipo que excava en dirección opuesta a la dirección de avance de la maquina. Excavación engeneral, explotación de canteras y fuentes de materiales, explotación minera, demoliciones,… etcMotoniveladora: equipo utilizado para extender el material y realizar céreo o ajuste de cotas de rasanteTraillas: o o transportadora de tierra, (escrepas) tiene como función cargar, transportar y extender la tierra.VIBRADORES SUPERFICIALES: rana – COMPACTADORES VIBRANTES DE PLATA: saltarín – VIBRADORES INTERNOS(para proyectar el concreto) – DRAGAS – DRAGALINAS: maquina utilizada para excavar material debajo del nivel delagua, y elevar el material extraído hasta la superficieEQUIPOS PARA EL TRANSPORTE: Vagonetas – Camiones volquete – remolques – cama bajaEQUIPOS DE PAVIMENTACIÓN: extendedoras asfálticasEQUIPOS PARA FABRICACIÓN Y COLOCACIÓN DE CONCRETO: mezcladora - mixel (camión mezclador) – plantas deconcreto – bombras de concreto (la altura máxima de alcance de las bombas es de 10 metros)EQUIPOS DE RECILADO DE PAVIMENTOS: reciclado en caliente – reciclado en frio (fresadora) Una trituradora portátil sería muy útil en obra por ejemplo si se está haciendo la demolición de un asfalto
  • SELECCIÓN DE EQUIPOCosto de compra, de operación, de reparaciones y de conservación – productividad y eficiencia del equipoFactores de selección de equipos: trabajo u operación especifica a ejecutar – especificaciones de construcción –movilidad requerida del equipo – influencia del medio ambiente en el funcionamiento del equipo - tiempo programadopara hacer el trabajo – balanceo del equipo interdependiente - versatilidad y adaptabilidad del equipo a otrasmaquinarias – efectividad del operador con el equipo (un operador sin experiencia castiga los ciclos y de esta formaeleva los costos de producción)COSTOS DE LOS EQUIPOS:Alquilado: arrendatario que paga operario, combustibles, reparaciones Costos anteriores por parte del dueño de la maquina LeasingEq Propio: cosos de depreciación (pérdida progresiva del valor del eq por concepto de su uso, obsolescencia) Costos de posesión (costos por el tiempo en que el equipo esta parado) Costos de operación (derivados del funcionamiento del equipo) ´Costos de depreciación: amortización – Obsolescencia - envejecimiento ´ 1Costos de posesión: (Inversión anual media) Cosos de capital: IAM* (%intereses, impuestos, seguros)Precio FBO: es el precio que se cobra por un equipo puesto en el puerto mas cercano del lugar de fabricaciónPrecio CIF: el que se cobra por un equipo puesto en un puerto del país comprador.Costo de Interacción: costos de importación…. Aranceles de aduanaCostos de operación: directo (salario operador - combustible - lubricantes), costos de mantenimiento (preventivo, porparte kilometraje), (por diagnostico, cambio de partes por desgaste) Costos de reparaciones menores: reparaciones quese pueden hacer en el mismo lugar de la obra, Costos de neumáticos.Es necesario hacer un análisis de selección de equipos usando los que tienen mejores rendimientos y bajos costos, nosimplemente utilizar los equipos que estén disponibles.Factores a considerar: • Afectación del equipo por el medio, deterioro y reducción del desempeño del equipo, desgaste o reducción de potencia por altura. • Balance de tiempos muertos: costos de todos los equipos, conjunto en la obra, control del equipo más caro para que bajen los costos. • Garantizar un juego entre los equipos. • Sincronizar tiempos con los ciclos de las maquinas.Para calcular la tarifa horaria cuando un equipo es propio es necesario analizar los costos de depreciación, los costos deposesión y los costos de operación.