CAMINOS IISEXTA UNIDAD: Cálculos de Distancia de Transporte 6.1 Generalidades 6.2 Compensación de Diagrama de Masas 6.3 Cálculo de Distancia de Transporte 2.6. Determinación de volúmenes .1.1 GENERALIDADES 6. Determinación de las áreas de las secciones Por medio del planímetro Descomposición de figuras Método grafico Cálculos con programa de computo (civil 3D.1.1. …) 6. 4. . Transporte de tierras a. D = distancia en km. Excavación de préstamo TP = Ve ( D – DLP) Donde: TP = transporte pagado en m3-km Ve = volumen de corte esponjado (suelto en tolva) transportado más halla de la DLP.1. Compensación lateral b. Compensación longitudinal c. Tierra suelta (TS) o material suelto (MS) b.6.3. Roca fija (RF) 6.1. Clasificación de los volúmenes de corte a. entre centros de gravedad del corte y relleno DLP = distancia libre de pago en km. Roca suelta (RS) c. 90 m3 0.Coeficiente de conversión Tipo de suelo Arena Tierra corriente Arcilla Sin excavar 1 m3 1 m3 1 m3 Se convierte compactado 0.25 m3 1.43 m3 .11 m3 1.95 m5 0.90 m3 Se convierte suelto 1. se utiliza el término acarreo para indicar la distancia total a que es transportado un material de corte. Largo máximo de acarreo económico: teniendo presente que no siempre el material de corte se va a utilizar para hacer rellenos. en términos de la forma como se paga el movimiento de tierras. y entonces el exceso de material se elimina. Esa distancia total . y por lo cual se fija un precio distinto al de la operación de corte. se compone de acarreo libre y sobreacarreo. . En el Perú la DLP es de 120 ml. en algunos casos por no necesitarse. adicional a la de acarreo libre. Largo máximo de sobreacarreo económico: es el largo máximo de acarreo económico. Acarreo libre o “distancia libre de transporte o de pago”: es la distancia máxima a la que puede ser transportado un material. estando el precio de esta operación incluido en del corte.TRANSPORTE Con relación al concepto de transporte. y en otros casos por ser más conveniente y económico botar el material de los cortes y obtener. Sobre acarreo: es la distancia a transportar. disminuido en la longitud de acarreo libre. 65 el metro cubico y por estación de 20 metros.65 Se toma como distancia libre en este caso. la distancia de transporte económico será.= 10 tramos de 20 m. . 6. de 120 m.: 200 + 120 = 320 m máximo por el mismo corte y tomar de préstamo cercano. o sea 200 m.Aplicación: El costo de excavación de carretera es de S/. Cs 0.50 el metro cubico y el corte de sobre acarreo es de S/. 0. Ce 6.50 L = ------.= ------. Calcular el largo de sobreacarreo económico. Cs = Corte de sobreacarreo de 1 m3 por unidad de sobreacarreo.= ------------------------------------------------------Cs Corte de sobreacarreo de 1 m3/estación . Tenemos: Ce Corte de excavación de 1 m3 L = ------. L = Largo de sobreacarreo económico (en unidades de sobreacarreo).Si llamamos: Ce = Corte de excavación de 1 m3 (incluyendo el corte de acarreo libre). . la distancia media de transporte aplicable al volumen completo por transporte viene dada por la distancia entre los centros de gravedad de las dos masas.Distancia media de transporte La primera y mas rápida apreciación de las distancias de transporte puede hacerse en el perfil longitudinal en forma gráfica. Para ello se supone que cuando un volumen de corte debe formar un relleno contiguo. G.) .. etc. condiciones de rodamiento. Los resultados obtenidos se deben considerar como indicativos del trabajo a realizar y los valores hallados serán aproximaciones a la realidad (se supone: que se acarrea en línea recta entre C.2 COMPENSACION DE DIAGRAMA DE MASAS Es el mejor recurso existente para estudiar la disposición de los volúmenes de tierra en exceso a lo largo de la carretera y ayudar en la determinación del equipo a asignar a un trabajo. no se consideran las pendientes.6. desvíos y atajos. 2 COMPENSACION DE DIAGRAMA DE MASAS DEFINICION También llamado Diagrama de Bruckner.6. es la curva que representa la compensación longitudinal de los volúmenes de corte y relleno . CONSTRUCCION Para construir la curva de masas es importante contar con el formato de explanaciones. el cual deberá incluir los datos necesarios para dicha curva. . La suma algebraica se obtiene sumando el volumen de relleno neto (columna 5). Se indican las áreas de corte COLUMNA 5. Se indican los volúmenes de relleno (se considera negativo) COLUMNA 6. Se indican las áreas de relleno COLUMNA 4. con el volumen de corte modificado (columna 8) .CONSIDERACIONES PREVIAS Luego de haber calculado las áreas de las secciones transversales y los volúmenes de los prismoides. Se registran todas las estaciones (progresivas) COLUMNA 2. Se indican los volúmenes de corte (se considera positivo) COLUMNA 7. Se indica el valor de F (factor de conversión) COLUMNA 8. Esta columna resulta de multiplicar laos valores de la columna 6 por el factor de conversión de la columna 7 COLUMNA 9. se prepara la tabulación de estos valores según la tabla siguiente: COLUMNA 1. Se indican las distancias entre las estaciones COLUMNA 3. METRADO DE EXPLANACIONES 1 PROGRESIVA 00 02 04 06 08 10 10+3.0 90.05 1.7 90.05 1.6 4.05 1. Vol.5 42.8 45.318 23 221 443 589 767 1114 2565 2850 7725.05 449 918 788 441 195 18 13 449 1367 2155 2596 2566 2437 1687 1124 478 -1510 -3695 -4464 -4145 -3618 -2862 -1748 818 3667 7 225 147 763 563 646 1988 2208 990 124 62 10 22 210 422 561 730 1061 2443 2714 10850.55 10 10 20 20 20 20 20 20 20 20 20 3 4 AREAS (m2) Relleno Corte 0.0 6. (m) 20 20 20 20 20 3.7 5 6 VOLUMENES (m3) Relleno (-) Corte (+) 428 874 750 420 186 17 12 8 9 DIAGRAMA DE MASAS F F x Vol.4 8.05 1.6 2.0 30.2 60.4 68.2 16.8 30.05 1.05 1.05 1.0 3.05 1.6 180.05 1.05 1.05 1.2 25.8 40.05 1.05 1. (m3) 1.58 .05 1.6 44.05 1.5 63.8 130.0 52.45 12 13 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 2 DIST.05 1.2 11.45 16.05 1.2 42.8 4. PROPIEDADES DEL DIAGRMA DE MASA . Se observa relleno entre los tramos A-B y D-F. . define un tramo donde se ha compensado el volumen de corte y de relleno . En los puntos donde la curva masa cruza el eje del volumen cero como en los puntos C. lo que indica que habrá material en exceso que deberá transportarse fuera del proyecto. 3.1. Cuando la curva masa esta por encima de la línea de equilibrio la dirección de recorrido es de izquierda derecha y cuando esta por debajo de derecha a izquierda. Se observa excavación entre los tramos B-D y F-H (corte). esta se denomina línea de compensación o de balance. en el perfil longitudinal coinciden con el punto donde la línea de subrasante corta la línea de terreno natural. indican el paso de un corte a relleno o viceversa. En el punto H por encima de la línea de volumen cero. se puede decir que todo el volumen de corte ha coincidido exactamente con el volumen de relleno requerido y no sobra ni falta ningún material. en los puntos B. Un diagrama de masa es un total acumulado de la cantidad de material excedente o deficiente a lo largo del perfil de la carretera. 5. 4. La línea C´-E´ . Puntos de transición. 6. 7. E o G. 2. F. D. 8. el momento elemental estará representado por el área de un trapecio cualquiera.9. se llega a lo expuesto en la propiedad 10. 10. se tendrá que la distancia media esta dada por el cociente del área de un segmento cerrado entre la respectiva ordenada máxima o sea la propiedad 11. El área comprendida en un segmento cerrado representa los momentos de transporte de los volúmenes que se compensan. 11. da la distancia media de transporte. Si esta se generaliza para cada una de las ondas del diagrama de masas. dividido entre la ordenada que representa los volúmenes que se compensan. ya que esa área esta dada por la semisuma de las bases (que son distancias medias de transporte) por la altura que es la ordenada que representa el volumen. Se sabe también que la distancia media esta dad por la suma delos momentos elementales dividida entre el volumen total. el volumen de tierra compensado o balanceado es la ordenada comprendida entre la línea de compensación y el vértice del diagrama. El cociente del área de un segmento cerrado. En el caso del diagrama de masas. En una onda cualquiera. . aplicado esto al diagrama de masas. Los momentos elementales de transporte son el producto de un volumen parcial por su distancia. 50 m.000 m4 Volumenes (Ordenada Máxima) 1.7 66. .1 74.000 234.000 112.520 m3 Distancias media de transporte 47.500 3.000 m4 70.3 76.Aplicación: Momento de transporte 52. Los datos anteriores permiten seleccionar el tipo de equipo que se necesitará para hacer los transportes en cada tramo.5 m m Segmento I II III Totales La distancia media general de transporte será: 66.100 m3 920 1. es un problema económico en el cual el costo de transporte debe compensarse con el costo de excavación. .COMPENSACION DE VOLUMENES El estudio de las distancias de transporte es muy importante en un trabajo de explanación. ya que en muchos casos resultará mas económico perder los materiales de un lugar y sacarlos de canteras o prestamos en otro lugar que transportarlos. y c. en el perfil longitudinal. Se observa que entre los puntos A y C hay un corte y entre C y E un relleno de la misma magnitud.Generalmente. señalando el sentido de los acarreos. y otra de igual o menor longitud que el largo máximo de transporte económico. en una onda aparecen dos líneas de compensación: la correspondiente a la distancia de transporte libre. Estos volúmenes están dados . por las áreas a. .d y en el diagrama por las ordenadas m y n. El sentido del transporte es del corte al relleno y por consiguiente se puede dibujar la flecha indicada en el perfil .b. Queda así determinada también el volumen de transporte libre.Cuando un transporte contempla la distancia de transporte libre. De esta manera. el paso inicial para compensar los volúmenes en el diagrama de masas es trazar las líneas de compensación que representan dicho transporte. a la misma escala del diagrama se dibuja sobre una tira de papel o se marca sobre una regla la longitud de transporte libre. en la figura la distancia d-d´ ha determinado el volumen e-f . Esa distancia se lleva como como una horizontal en los vértices de cada onda. Para ello. como quiera que no todo el material así compensado tendrá el mismo sobreacarreo. corresponde a los puntos en donde una horizontal que bisecte a la ordenada f-h corte a la onda del diagrama. La posición de dicho centro de gravedad. llevando esa distancia como una horizontal en el diagrama. Ahora bien. para determinar la compensación de corte del material se procede de la siguiente forma: Se g-g´ el largo máximo de la distancia de transporte económico. . de una manera suficientemente aproximada. La longitud de sobreacarreo será entonces la diferencia entre la distancia entre los centros de gravedad del volumen de corte y del volumen de relleno y el transporte libre. en este caso f-h.En la misma figura. se aproxima suponiendo que los volúmenes a mover y a colocar se encontraran condensados en el centro de gravedad de las masas. se obtiene el volumen que tendrá sobreacarreo. por ser la distancia del corte al relleno mayor que la de máximo transporte económico.Finalmente obsérvese que el volumen h-k no ha sido compensado. el volumen de corte que corresponde a la rama m-g será botado y el relleno en g-m será hecho con material de préstamo. . En este caso . . 4. 3.En resumen en una onda cualquiera se puede tener: 1. 2. Un volumen m que se transporta libremente la distancia dd´ Un volumen n que se sobreaacarrea la distancia cc´ menos dd´ Un volumen p que se bota Un volumen g que se obtiene de un préstamo. 6.3 CALCULO DE DISTANCIA DE TRANSPORTE A) Ciclo de transporte de excavación propia y de préstamo B) Análisis para aplicar las ecuaciones y deducción de “De” .