movimiento de tierras

1. Curso de Movimiento de tierras BASICO
Curso de movimiento de tierras

2. Fundamentos de
Movimientos de Tierras
Curso de movimiento de tierras

3. Objetivo
• Revisar los conceptos para estimar el rendimiento de una máquina
o flota de máquinas
• Discutir los factores que afectan el desempeño de las máquinas
Curso de movimiento de tierras

4. Conceptos Básicos
Curso de movimiento de tierras

5. Conceptos Básicos
CONCEPTOS BÁSICOS
¿QUÉ ES MOVIMIENTO DE TIERRAS?
Curso de movimiento de tierras

6. Movimientos de Tierras
• Son los movimientos de una parte de la superficie de la tierra, de un
lugar a otro, y en su nueva posición, crear una nueva forma y
condición física deseada al menor costo posible.
Curso de movimiento de tierras

7. Proyecto Típico de Movimiento de Tierras
Preparación
del Banco
Requiere
Voladura ?
Si
Si
Requiere
Clasificación?
Barrenaciónexplosivos /
Voladura
Cribado y/o
Trituración
No
No
Ripeo o
Carga con
Exc./
Cargador
Tendido Mezcla
Distancia de
Acarreo
Compactación
Acarreo
Edificación
Posición Original
Curso de movimiento de tierras
Pavimentación
Nueva Posición

8. Concepto - Desempeño Ideal
Idea
3
m
$/m3
Mínimo Costo / h
=
Máxima Producción / h
ión
Curso de movimiento de tierras
Menor Costo por Hora
Posible
Máxima producción por Hora
Posible

9. Sistemas de Acarreo en sus distancias mas económicas
100 m.
150 m.
1.500 m.
1.600 m
5.000 m
Curso de movimiento de tierras

10. Materiales
Rocas
Tierras
Mezclas
Curso de movimiento de tierras

11. Características de los Materiales
• Las características y propiedades de los materiales afectan directamente
la producción y el desempeño de las máquinas.
Curso de movimiento de tierras

12. Características de los Materiales
GRANULOMETRIA DE LOS PRINCIPALES MATERIALES
Cantos Rodados : 76 mm y más
(3")
Grava : de 3 mm a 76 mm
( 1/8 " a 3 " )
Arena : de 0,05 mm a 3 mm
( 0,002 " a 1/8 " )
Limo : de 0,005 mm a 0,05 mm
( 0,002 " a 0,0002 " )
Arcilla : menos de 0,005 mm
( menos de 0,0002 " )
Curso de movimiento de tierras

13. Características de los Materiales
GRANULOMETRIA DE LOS PRINCIPALES MATERIALES
Cantos Rodados : 76 mm y más
(3")
Grava : de 3 mm a 76 mm
( 1/8 " a 3 " )
Granular
no-cohesivo
Arena : de 0,05 mm a 3 mm
( 0,002 " a 1/8 " )
Limo : de 0,005 mm a 0,05 mm
( 0,002 " a 0,0002 " )
Arcilla : menos de 0,005 mm
( menos de 0,0002 " )
Curso de movimiento de tierras
Cohesivo

14. Suelos Cohesivos - Arcilla
• Absorbe agua
• Estructura Microscópica “plaquetas”
• La cantidad de agua es crítica para la
compactación
• Importancia de la “manipulación” para
compactar
ÍNDICE DE UMIDADE
Densidade Seca
Densidade
Máxima
Umidade
Ótima
Índice de Umidade
Curso de movimiento de tierras

15. Propiedad de los Suelos
Físicas : Densidad, Granulometría, Contenido de Humedad...
Mecánicas: Resistencia, Deformación, Permeabilidad...
Curso de movimiento de tierras

16. Tipos de Suelos & Compactación
Curso de movimiento de tierras

17. Propiedad de los Suelos
• La principal propiedad que afecta el rendimiento de las máquinas:
- DENSIDAD
• Densidad en Banco y Densidad Suelta
Curso de movimiento de tierras

18. Características de los Materiales
Densidad
Es el peso del material por
unidad de volumen: kg/m3
Densidad en banco
Es el peso del material en su
estado natural: kg/m3 en banco
Densidad del material suelto
Es el peso del material fuera de su
estado natural: kg/m3 suelto
Curso de movimiento de tierras

19. Volumen del Material
m3 en Banco
Banco
m3 Compactado
m3 Suelto
Suelto
Compactado
Curso de movimiento de tierras

20. Volumen del Material
VOLUMEN DEL MATERIAL.
m3 en Banco
m3 Suelto
Banco
1 m3
1,2 m3
ABULTAMIENTO
Curso de movimiento de tierras
Suelto

21. Volumen del Material
Abultamiento & Factor de Carga
Abult. 22%
1m3b
Arcilla lecho
natural
Factor carga = .82
1,22 m3s X 0,82 = 1,0 m3b
1,0 m3b / 0,82 = 1.22 m3s
Curso de movimiento de tierras
1,22m3s

22. Volumen del Material
FACTOR DE CONTRACIÓN CALCULA DIVIDIENDOSE LA DENSIDAD DEL MATERIAL
COMPACTADO POR SU DENSIDADE EN BANCO
FACTOR DE CONTRACIÓN =
kg / m3 COMPACTADO
Curso de movimiento de tierras
kg / m3 BANCO

23. Abultamiento & Compactación
1m3
1,2m3
?
Curso de movimiento de tierras

24. Pregunta
Curso de movimiento de tierras

25. Pregunta
En banco, cuál la diferencia de peso entre la arena mojada y la
arena seca?
Curso de movimiento de tierras

26. Pregunta
En banco, cuál la diferencia de peso entre la arena mojada y la
arena seca?
Arena mojada
Arena seca
Diferencia
=
=
=
2080 kg/m3b
1600 kg/m3b
480 kg
PH35 Pg. 27-4
Curso de movimiento de tierras

27. Pregunta
Curso de movimiento de tierras

28. Pregunta
Cuál la densidad de la arcilla en su lecho natural:
Curso de movimiento de tierras

29. Pregunta
Cuál la densidad de la arcilla en su lecho natural:
• Suelta
Curso de movimiento de tierras

30. Pregunta
Cuál la densidad de la arcilla en su lecho natural:
• Suelta
• Banco
Curso de movimiento de tierras

31. Pregunta
Cuál la densidad de la arcilla en su lecho natural:
• Suelta
• Banco
= 1660 kg/m3s
= 2020 kg/m3b
PH35 Pg 27-4
Curso de movimiento de tierras

32. Densidad de los Materiales
PH35 Pg 27-4
Curso de movimiento de tierras

33. Densidad / Peso del Material
m 3s
1510 kg
m 3b
1900 kg
Tierra apisonada y seca
1900kg X .80 F.C. = 1520kg 1510kg
Curso de movimiento de tierras

34. Densidad / Peso del Material
m 3s
1510 kg
m 3b
1900 kg
Tierra apisonada y seca
1900kg X .80 F.C. = 1520kg 1510kg
Curso de movimiento de tierras

35. Pregunta
Machine Application & Performance Seminar
Curso de movimiento de tierras

36. Pregunta
Un contratista necesita excavar 250.000
metros cúbicos de material. El factor
de carga es de .84.
Machine Application & Performance Seminar
Curso de movimiento de tierras

37. Pregunta
Un contratista necesita excavar 250.000
metros cúbicos de material. El factor
de carga es de .84.
¿Cuántos metros cúbicos serán movidos?
Machine Application & Performance Seminar
Curso de movimiento de tierras

38. Pregunta
Un contratista necesita excavar 250.000
metros cúbicos de material. El factor
de carga es de .84.
¿Cuántos metros cúbicos serán
movidos?
250.000 m3b / 0,84 = 297.619 m3s
Machine Application & Performance Seminar
Curso de movimiento de tierras

39. Abultamiento
PH35 Pg. 27-1
Curso de movimiento de tierras

40. Pregunta
Curso de movimiento de tierras

41. Pregunta
Un contratista esta trabajando en excavación de zanjas en tierra
apisonada y seca y la producción es de 300 metros por día. La
zanja tiene un ancho de 1,5m por 2,5m de profundidad.
Curso de movimiento de tierras

42. Pregunta
Un contratista esta trabajando en excavación de zanjas en tierra
apisonada y seca y la producción es de 300 metros por día. La
zanja tiene un ancho de 1,5m por 2,5m de profundidad.
El material es cargado en camiones de 12m3.
Curso de movimiento de tierras

43. Pregunta
Un contratista esta trabajando en excavación de zanjas en tierra
apisonada y seca y la producción es de 300 metros por día. La
zanja tiene un ancho de 1,5m por 2,5m de profundidad.
El material es cargado en camiones de 12m3.
Cuantos camiones serán necesarios para acarrear el material de la
producción diaria?
Curso de movimiento de tierras

44. Pregunta
Un contratista esta trabajando en excavación de zanjas en tierra
apisonada y seca y la producción es de 300 metros por día. La
zanja tiene un ancho de 1,5m por 2,5m de profundidad.
El material es cargado en camiones de 12m3.
Cuantos camiones serán necesarios p
para acarrear el material
?
de la producción diaria?
Volumen de la zanja = 1.5m x 2.5m x 300m = 1125 m3b
Curso de movimiento de tierras

45. Pregunta
Un contratista esta trabajando en excavación de zanjas en tierra
apisonada y seca y la producción es de 300 metros por día. La
zanja tiene un ancho de 1,5m por 2,5m de profundidad.
El material es cargado en camiones de 12m3.
Cuantos camiones serán necesarios p
para acarrear el material
?
de la producción diaria?
Volumen de la zanja = 1.5m x 2.5m x 300m = 1125 m3b
Volumen en banco / factor de carga = volumen suelto
Curso de movimiento de tierras

46. Pregunta
Un contratista esta trabajando en excavación de zanjas en tierra
apisonada y seca y la producción es de 300 metros por día. La
zanja tiene un ancho de 1,5m por 2,5m de profundidad.
El material es cargado en camiones de 12m3.
Cuantos camiones serán necesarios p
para acarrear el material
?
de la producción diaria?
Volumen de la zanja = 1.5m x 2.5m x 300m = 1125 m3b
Volumen en banco / factor de carga = volumen suelto
1125 m3b
/
.80
= 1406 m3s
Curso de movimiento de tierras

47. Pregunta
Un contratista esta trabajando en excavación de zanjas en tierra
apisonada y seca y la producción es de 300 metros por día. La
zanja tiene un ancho de 1,5m por 2,5m de profundidad.
El material es cargado en camiones de 12m3.
Cuantos camiones serán necesarios p
para acarrear el material
?
de la producción diaria?
Volumen de la zanja = 1.5m x 2.5m x 300m = 1125 m3b
Volumen en banco / factor de carga = volumen suelto
1125 m3b
/
.80
= 1406 m3s
Volumen suelto / Capac. camión = numero de camionadas
Curso de movimiento de tierras

48. Pregunta
Un contratista esta trabajando en excavación de zanjas en tierra
apisonada y seca y la producción es de 300 metros por día. La
zanja tiene un ancho de 1,5m por 2,5m de profundidad.
El material es cargado en camiones de 12m3.
Cuantos camiones serán necesarios p
para acarrear el material
?
de la producción diaria?
Volumen de la zanja = 1.5m x 2.5m x 300m = 1125 m3b
Volumen en banco / factor de carga = volumen suelto
1125 m3b
/
.80
= 1406 m3s
Volumen suelto / Capac. camión = numero de camionadas
1406 m3s
/ 12 m3s
Curso de movimiento de tierras
=

49. Pregunta
Un contratista esta trabajando en excavación de zanjas en tierra
apisonada y seca y la producción es de 300 metros por día. La
zanja tiene un ancho de 1,5m por 2,5m de profundidad.
El material es cargado en camiones de 12m3.
Cuantos camiones serán necesarios p
para acarrear el material
?
de la producción diaria?
Volumen de la zanja = 1.5m x 2.5m x 300m = 1125 m3b
Volumen en banco / factor de carga = volumen suelto
1125 m3b
/
.80
= 1406 m3s
Volumen suelto / Capac. camión = numero de camionadas
1406 m3s
/ 12 m3s
Curso de movimiento de tierras
=
117 camionadas

50. “m3 Banco” e “m3 Sueltos”
• La mayoría de las obras son ...
– Licitadas en m3 banco
– Pagas en m3 banco
– Operadas en m3 sueltos
Curso de movimiento de tierras

51. Cálculos de Producción
La producción de las máquinas se puede expresar en:
Metros Cúbicos en Banco por Hora (m3b/hr).
Metros Cúbicos Sueltos por Hora ( m3s/hr)
Metros Cúbicos Compactados por Hora (m3c/hr)
Toneladas Métricas por Hora ( ton/hr )
Curso de movimiento de tierras

52. Cálculos de Producción
• La CARGA y Producción de las máquinas se puede medir de las
siguientes formas:
1- Pesándola
2- Calculándola en función
de la máquina
3- Midiendo o Volumen
Curso de movimiento de tierras

53. Pesando
Curso de movimiento de tierras

54. Pesando
Curso de movimiento de tierras

55. Midiendo
Curso de movimiento de tierras

56. Cálculos de Producción
En función de la capacidad de la máquina.
Producción Teórica por Hora
=
Capacidad da Máquina
m3 / Ciclo
X
Números de Ciclos / h
Curso de movimiento de tierras

57. Cálculos de Producción
Producción Real por Hora
=
Capacidad de la Máquina
m3/ciclo
X
Números de Ciclos / h
X
Fatores de Corrección
* Factor de Llenado.
* Eficiencias.
* Disponibilidad Mecánica.
* Otros factores.
Curso de movimiento de tierras

58. Capacidad del Cucharón
Curso de movimiento de tierras

59. Capacidad del Cucharón (SAE)
• Capacidad al ras
– volumen contenido en el
cucharón después de
nivelar la carga pasando un
rasero que se apoye sobre
la cuchilla y la parte trasera
del cucharón
• Capacidad colmada:
– Es la capacidad a ras más
la cantidad adicional que
se acumule sobre la carga
a ras a un ángulo de
reposo de 2:1, con el nivel
a ras paralelo al suelo.
2:1
Curso de movimiento de tierras

60. Factor de Llenado
• Factor de llenado:
% de la capacidad colmada
2:1
Curso de movimiento de tierras
• Capacidad colmada:
– Es la capacidad a ras más
la cantidad adicional que
se acumule sobre la carga
a ras a un ángulo de
reposo de 2:1, con el nivel
a ras paralelo al suelo.
2:1

61. Ejemplos de Factor de Llenado
A-
C
B
100 – 110% Arcilla Húmida
B-
95 – 110% Arena y Grava
C-
A
80 – 90% Arcilla dura e compactada.
60 – 75% Roca bien fragmentada por voladura
y material de río.
40 – 50% Roca mal fragmentada por voladura
Curso de movimiento de tierras

62. Características de los Materiales
FACTORES DE LLENADO DE ACUERDO AL TAMAÑO DE LOS
MATERIALES PARA CARGADORES DE RUEDAS.
MATERIAIS PARA CARREGADEIRAS DE RODAS.
MATERIALES SUELTOS
AGREGADOS HUMEDOS MEZCLADOS
AG. HUMEDOS UNIF. HASTA 3mm(1/8")
AG. 3 @ 9mm. (1/8 @ 3/8 ")
AG. 12 @ 20 mm ( 1/2 @ 3/4 " )
AG. 24 mm (1") y mas grandes
ROCA DE VOLADURA
BIEN FRAGMENTADA
FRAGMENTACION MEDIANA
MAL FRAGMENTADA
VARIOS
MEZCLA DE TIERRA Y ROCAS
LIMO HUMEDO
SUELO,PIEDRA Y RAICES
MATERIALES CEMENTADOS
Curso de movimiento de tierras
% F. LL.
95-100
95-100
90-95
85-90
85-90
80-95 %
75-90 %
60-75 %
< 100 %
< 110 %
80-100
85-90

63. Pregunta
Curso de movimiento de tierras

64. Pregunta
Un cargador 938GII esta equipado con un cucharón
de 2.8m3 con cuchilla emper. Esta cargado con
piedra caliza triturada (pila) 12-20mm.
Curso de movimiento de tierras

65. Pregunta
Un cargador 938GII esta equipado con un cucharón
de 2.8m3 con cuchilla emper. Esta cargado con
piedra caliza triturada (pila) 12-20mm.
Cual es el Factor de Llenado del cucharón (FLL) y
cual será el peso en el cucharón?
Curso de movimiento de tierras

66. Pregunta
PH35
Curso de movimiento de tierras
pg 27-1 or 12-70/71
pg 27-4

67. Pregunta
Un 938GII esta equipado con un cucharón de 2.8m3
con cuchilla emper. Esta cargado con piedra caliza
triturada (pila) 12-20mm.
PH35
Curso de movimiento de tierras
pg 27-1 or 12-70/71
pg 27-4

68. Pregunta
Un 938GII esta equipado con un cucharón de 2.8m3
con cuchilla emper. Esta cargado con piedra caliza
triturada (pila) 12-20mm.
Cual es el Factor de Llenado del cucharón (FLL) e cual
será el peso en el cucharón?
PH35
Curso de movimiento de tierras
pg 27-1 or 12-70/71
pg 27-4

69. Pregunta
Un 938GII esta equipado con un cucharón de 2.8m3
con cuchilla emper. Esta cargado con piedra caliza
triturada (pila) 12-20mm.
Cual es el Factor de Llenado del cucharón (FLL) e cual
será el peso en el cucharón?
Respuesta: FLL
= 85-90%
Carga = 2.8 m3 X .87 BFF = 2.44 m3s
Peso
= 2.44 m3s x 1540 kg/m3s = 3757,6 kg
PH35
Curso de movimiento de tierras
pg 27-1 or 12-70/71
pg 27-4

70. Factores que Afectan el Factor de Llenado
•
•
•
•
•
Características de los materiales
Diseño del Cucharón
Habilidades del Operador
Diseño del Banco
Fuerza de Desprendimiento.
Curso de movimiento de tierras

71. Ciclo
Ciclo: Es un viaje completo de ida y regreso
para completar un pase de trabajo.
Regreso
Carga
Descarga
Acarreo
Curso de movimiento de tierras

72. Ciclo
Tiempos Fijos y Variables:
Retorno (Variable)
Carga (Fijo)
Descarga (Fijo)
Acarreo (Variable)
Curso de movimiento de tierras

73. Ciclo
Espera, maniobras, demoras,
Retorno (Variable)
Carga (Fijo)
Descarga (Fijo)
Acarreo
Curso de movimiento de tierras
(Variable)

74. Ciclos por Hora
60 minutos / h
• Ciclos / h = ---------------------------------------------
Tiempo promedio de ciclo ( ,xx minutos / ciclo)
NO son segundos
SON centésimas de minuto
Curso de movimiento de tierras

75. Ciclos por Hora
Segundos
60
59
58
57
56
55
54
53
52
51
50
1/100Min
1
0,98
0,97
0,95
0,93
0,92
0,90
0,88
0,87
0,85
0,83
60 Segundos ……….. 1 Minuto
20 Segundos …….>> 0,XX Min
20 X 1
X = ----------------- = 0,33 Min
60
Ciclos por Hora = 60 min/h. / 0.33 min/ciclo = 181 ciclos/h
Curso de movimiento de tierras

76. Ciclo básico (Tractor)
Retorno
Corte
Descarga
Descarga
Acarr
Acarreo
Transporte
Curso de movimiento de tierras

77. Resistencia a la Rodadura
• Resistencia a la rodadura
• Pendientes: resistencia/asistencia
Curso de movimiento de tierras
Soma = Resistencia Total

78. Resistencia a la Rodadura
Penetración de los Neumáticos
PH35: 27-1
Curso de movimiento de tierras

79. Resistencia a la Rodadura
Resistencia a la Rodadura
• Es la fuerza necesaria para que
una rueda gire en el suelo
• 2% del peso bruto da máquina,
+ 0,6% del peso bruto por cm de
penetración de los neumáticos
Curso de movimiento de tierras

80. Resistencia a la Rodadura
PH35 pg 27-1
Curso de movimiento de tierras

81. Resistencia/Asistencia
Resistencia
+ 4%
Asistencia
– 4%
Curso de movimiento de tierras

82. Resistencia/Asistencia
Acarreo
• Resist. Rodadura = 6%
• Pendiente
= 4%
______
• Resist. Total
= 10%
Curso de movimiento de tierras
Retorno
• Resist. Rodadura = 6%
• Pendiente
= -4%
______
• Resist. Total
= 2%

83. Factores de Correción
PH35: 12-70
Curso de movimiento de tierras

84. Eficiencias
Eficiencia en la Obra
Minutos Efectivos trabajados por Hora
60 minutos por Hora
Ejemplo : 50/60 = 0,83 = 83 %
Curso de movimiento de tierras

85. Disponibilidad Mecánica
Horas reales trabajadas por ano
Disponibilidad
=
x 100
Mecánica
Horas Programadas por ano
Curso de movimiento de tierras

86. Factores que afectan la disponibilidad mecánica
¤ Calidad del equipo
¤ Vida Económica / Número de horas de servicio
¤ Asistencia Técnica ( Partes y Servicio)
¤ Prácticas de Mantenimiento/Herramientas
¤ Estandarización
¤ Relaciones Humanas
Curso de movimiento de tierras

87. Ejemplo :
•
Cuál será la producción horaria de un cargador de ruedas con:
Cucharón de 3,1 m3
Factor de llenado = .90
Tiempo de ciclo = 30 Segundos
Eficiencia en la Obra = 50 min h
Disponibilidad Mecánica = .95
Curso de movimiento de tierras

88. Ejemplo :
•
Cuál será la producción horaria de un cargador de ruedas con:
Cucharón de 3,1 m3
Factor de llenado = .90
Tiempo de ciclo = 30 Segundos
Eficiencia en la Obra = 50 min h
Disponibilidad Mecánica = .95
Producción / h = 3,1 x 0,90 x 120 x 0,83 x 0,95 = 264 m3 / h.
Curso de movimiento de tierras

89. PREGUNTAS ?
Curso de movimiento de tierras

90. Gracias por su atención !
Curso de movimiento de tierras