Especificaciones técnicas para la excavación y construcción de terraplenes, Exámenes de Elasticidad y Resistencia de materiales

¡Descarga Especificaciones técnicas para la excavación y construcción de terraplenes y más Exámenes en PDF de Elasticidad y Resistencia de materiales solo en Docsity! DISEÑO VIAL II Dr. Ing. RAUL PUMARICRA PADILLA 1 MOVIMIENTO DE TIERRAS Consiste básicamente en realizar los trabajos de Corte y Relleno que se requieren para obtener en campo la sección geométrica de diseño. Corte a media ladera con muro de sostenimiento Corte cerrado Relleno o terraplén PARTIDAS : 2.01 Corte en Explanaciones 2.02 Terraplen o Relleno p/subrasante. 2.03 Perfilado y compactado de subrasante en zonas de corte 2.04 Remoción de derrumbes. 2.05 Eliminación de material excedente. 2.01.01 CORTE EN EXPLANACIONES. 2.01.01 Corte en material suelto: Se refiere a los trabajos de remoción del material que puede hacerse manualmente o con equipo. 2.01.02 Corte en Roca suelta: Se refiere a los trabajos de remoción del material con presencia de roca descompuesta (no se contabiliza la presencia de macizos rocosos ) R.S. macizo rocoso 2.01.03 Corte en Roca fija : Se refiere a la remoción de material haciendo uso de explosivos para ser aflojados. Notas.- 1. Es imprescindible llegar a un acuerdo aprobado por la Supervisión referente a la clasificación de suelos 2. En cada valorización, debe adjuntarse la planilla de clasificación con las respectivas actas o autorizaciones de clasificación DISEÑO VIAL II Dr. Ing. RAUL PUMARICRA PADILLA 2 2.02 Relleno con material propio: Se refiere al relleno de maquetas y/o conformación de terraplenes usando el material obtenido de corte, o material de préstamo. Corte Relleno 2.03 Perfilado y compactado de subrasante: Se refiere a los trabajos de refine después de efectuado el corte se refina con motoniveladora y se da un acabado de compactación. CONSECUENCIAS DE UN TRAZO INADECUADO a) Exceso o defecto de cortes y rellenos por Talud Inadecuado Trazo de corte y/o relleno según proyecto Trazo por talud o trazo inadecuado Defecto de corte o relleno, sin reconocimiento de pago por menores rendimientos Exceso de corte o relleno sin reconocimiento de pago b) Caso similar se produce en cortes cerrados o terraplenes, más aun si estos son altos Rasante Terreno Natural 1 2 1 2 1 2 DISEÑO VIAL II Dr. Ing. RAUL PUMARICRA PADILLA 5 Los materiales provenientes de la excavación que presenten buenas características para uso en la construcción de la vía, serán reservados para colocarlos posteriormente. Los materiales de excavación que no sean utilizables deberán ser colocados, donde lo indique el proyecto o de acuerdo con las instrucciones del Supervisor, en zonas aprobadas por éste. Los materiales recolectados deberán ser humedecidos adecuadamente, cubiertos con una lona y protegidos contra los efectos atmosféricos, para evitar que por efecto del material particulado causen enfermedades respiratorias, alérgicas y oculares al personal de obra, así como a las poblaciones aledañas. El depósito temporal de los materiales no deberá interrumpir vías o zonas de acceso de importancia local. Los materiales adicionales que se requieran para las obras, se extraerán de las zonas de préstamo aprobadas por el Supervisor y deberán cumplir con las características establecidas en las especificaciones correspondientes. Equipo El Contratista propondrá, para consideración del Supervisor, los equipos más adecuados para las operaciones por realizar, los cuales no deben producir daños innecesarios ni a construcciones ni a cultivos; y garantizarán el avance físico de ejecución, según el programa de trabajo, que permita el desarrollo de las etapas constructivas siguientes. Los equipos de excavación deberán disponer de sistemas de silenciadores y la omisión de éstos será con la autorización del Supervisor. Cuando se trabaje cerca a zonas ambientalmente sensibles, tales como colegios, hospitales, mercados y otros que considere el Supervisor aunado a los especificados en el Estudio de Impacto Ambiental los trabajos se harán manualmente si es que los niveles de ruido sobrepasan los niveles máximos recomendados. Requerimientos de Construcción Excavación Antes de iniciar las excavaciones se requiere la aprobación, por parte del Supervisor, de los trabajos de topografía, desbroce, limpieza y demoliciones, así como los de remoción de especies vegetales, cercas de alambre y de instalaciones de servicios que interfieran con los trabajos a ejecutar. Las obras de excavación deberán avanzar en forma coordinada con las de drenaje del proyecto, tales como alcantarillas, desagües, alivios de cunetas y construcción de filtros. Además se debe garantizar el correcto funcionamiento del drenaje y controlar fenómenos de erosión e inestabilidad. DISEÑO VIAL II Dr. Ing. RAUL PUMARICRA PADILLA 6 La secuencia de todas las operaciones de excavación debe ser tal, que asegure la utilización de todos los materiales aptos y necesarios para la construcción de las obras señaladas en los planos del proyecto o indicadas por el Supervisor. La excavación de la explanación se debe ejecutar de acuerdo con las secciones transversales del proyecto o las modificadas por el Supervisor. Toda sobre- excavación que haga el Contratista, por error o por conveniencia propia para la operación de sus equipos, correrá por su cuenta y el Supervisor podrá suspenderla, si lo estima necesario, por razones técnicas o económicas. En la construcción de terraplenes sobre terreno inclinado o a media ladera, el talud de la superficie existente deberá cortarse en forma escalonada de acuerdo con los planos o las instrucciones del Supervisor. Cuando la altura de los taludes sea mayor de siete metros (7 m) o según lo especifique el Proyecto y la calidad del material por excavar lo exija, deberán construirse banquetas de corte con pendiente hacia el interior del talud a una cuneta que debe recoger y encauzar las aguas superficiales. El ancho mínimo de la terraza deberá ser tal, que permita la operación normal de los equipos de construcción. La pendiente longitudinal de las banquetas y el dimensionamiento debe especificarse en el proyecto o seguir las indicaciones del Supervisor. Al alcanzar el nivel de la subrasante en la excavación, se deberá escarificar en una profundidad mínima de ciento cincuenta milímetros (150 mm), conformar de acuerdo con las pendientes transversales especificadas y compactar, según las exigencias de compactación. Si los suelos encontrados a nivel de subrasante están constituidos por suelos inestables, el Supervisor ordenará las modificaciones que corresponden a las instrucciones del párrafo anterior, con el fin de asegurar la estabilidad de la subrasante. En caso de que al nivel de la subrasante se encuentren suelos expansivos y salvo que los documentos del proyecto o el Supervisor determinen lo contrario, la excavación se llevará hasta un metro por debajo del nivel proyectado de subrasante y su fondo no se compactará. Las cunetas y bermas deben construirse de acuerdo con las secciones, pendientes transversales y cotas especificadas en los planos o modificadas por el Supervisor. Todo daño posterior a la ejecución de estas obras, causado por el Contratista, debe ser subsanado por éste, sin costo alguno para el MTC. Para las excavaciones en roca, los procedimientos, tipos y cantidades de explosivos y equipos que el Contratista proponga utilizar, deberán estar aprobados previamente por el Supervisor; así como la secuencia y disposición de las voladuras, las cuales se deberán proyectar en tal forma que sea mínimo su efecto fuera de los taludes proyectados. Toda excavación en roca se deberá profundizar ciento cincuenta milímetros (150 mm) por debajo de las cotas de subrasante. Las áreas sobre-excavadas se deben rellenar, conformar y compactar con material seleccionado proveniente de DISEÑO VIAL II Dr. Ing. RAUL PUMARICRA PADILLA 7 las excavaciones o con material de subbase granular, según lo determine el Supervisor. La superficie final de la excavación en roca deberá encontrarse libre de cavidades que permitan la retención de agua y tendrá, además, pendientes transversales y longitudinales que garanticen el correcto drenaje superficial. Ensanche o modificación del alineamiento de plataformas existentes En los proyectos de mejoramiento de vías en donde el afirmado existente se ha de conservar, los procedimientos que utilice el Contratista deberán permitir la ejecución de los trabajos de ensanche o modificación del alineamiento, evitando la contaminación del afirmado con materiales arcillosos, orgánicos o vegetales. Los materiales excavados deberán cargarse y transportarse hasta los sitios de Si el proyecto exige el ensanche del afirmado existente, las fajas laterales se excavarán hasta el nivel de subrasante, dándole a ésta, posteriormente, el tratamiento indicado. En las zonas de ensanche de terraplenes, el talud existente deberá cortarse en forma escalonada de acuerdo con lo que establezcan los documentos del proyecto y las indicaciones del Supervisor. Taludes La excavación de los taludes se realizará adecuadamente para no dañar su superficie final, evitar la descompresión prematura o excesiva de su pie y contrarrestar cualquier otra causa que pueda comprometer la estabilidad de la excavación final. Cuando los taludes excavados tiene más de tres (3) metros, y se presentan síntomas de inestabilidad, se deben de hacer terrazas o banquetas de corte y realizar labores de sembrado de vegetación típica en la zona afectada, para evitar la erosión, ocurrencia de derrumbes o deslizamientos que puedan interrumpir las labores de obra, así como la interrupción del tránsito en la etapa operativa aumentando los costos de mantenimiento. En los lugares que se estime conveniente se deberán de construir muros de contención. Estas labores deben de tratarse adecuadamente, debido a que implica un riesgo potencial grande para la integridad física de los usuarios de la carretera. Excavación Complementaria La construcción de zanjas de drenaje, zanjas interceptoras y acequias, así como el mejoramiento de obras similares y cauces naturales deberá efectuarse de acuerdo con los alineamientos, secciones y cotas indicados en los planos o determinados por el Supervisor. Toda desviación de las cotas y secciones especificadas, especialmente si causa DISEÑO VIAL II Dr. Ing. RAUL PUMARICRA PADILLA 10  Las densidades individuales del lote (Di) deben ser, como mínimo, el noventa y cinco por ciento (95%) de la máxima densidad en el ensayo proctor modificado de referencia (De). Di > 0.95 De Medición La unidad de medida será el metro cúbico (m³), aproximado al metro cúbico completo, de material excavado en su posición original. Todas las excavaciones para explanaciones, zanjas, acequias y préstamos serán medidas por volumen ejecutado, con base en las áreas de corte de las secciones transversales del proyecto, original o modificado, verificadas por el Supervisor antes y después de ejecutarse el trabajo. No se medirán las excavaciones que el Contratista haya efectuado por error o por conveniencia fuera de las líneas de pago del proyecto o las autorizadas por el Supervisor. Si dicha sobre-excavación se efectúa en la subrasante o en una calzada existente, el Contratista deberá rellenar y compactar los respectivos espacios, a su costo y usando materiales y procedimientos aceptados por el Supervisor. No se medirán ni se autorizarán pagos para los volúmenes de material colocado, perfilado, nivelado y compactado sobre plataforma excavada en roca. En las zonas de préstamo, solamente se medirán en su posición original los materiales aprovechables y utilizados en la construcción de terraplenes y pedraplenes; alternativamente, se podrá establecer la medición de los volúmenes de materiales de préstamo utilizados, en su posición final en la vía, reduciéndolos a su posición original mediante relación de densidades determinadas por el Supervisor. No se medirán ni se autorizarán pagos para los volúmenes de material removido de derrumbes, durante los trabajos de excavación de taludes, cuando a juicio del Supervisor fueren causados por procedimientos inadecuados o error del Contratista. 02.01 CORTE MATERIAL SUELTO Descripción Esta partida consiste en toda la excavación necesaria para lograr las explanaciones en corte de material no rocoso e incluiría la limpieza de terreno dentro de la zona de derecho de la vía. El material producto de estas excavaciones se empleará en la construcción o aplicación de terraplenes y el excedente y material inadecuado deberá ser depositado en los botaderos o donde indique el Supervisor. DISEÑO VIAL II Dr. Ing. RAUL PUMARICRA PADILLA 11 Se entiende como material suelto aquel que para su remoción no necesita el uso de explosivos, ni de martillos neumáticos, pudiendo ser excavado mediante el empleo de tractores, excavadoras o cargadores frontales y desmenuzado mediante el escarificador de un tractor de orugas. Medición Toda la excavación realizada se medirá en M3, para ello se determinará el área de las secciones transversales, efectuándose el metrado del volumen por el método de las áreas medias. El Contratista notificara al Supervisor, con la anticipación suficiente, el comienzo de la medición, para efectuar en forma conjunta la determinación de las secciones previas. Forma de Pago El pago se efectuará al precio unitario de contrato por metro cúbico (m3) para “corte en material suelto”, entendiéndose que dicho precio y pago constituirá compensación total por toda la mano de obra, equipo, herramientas, materiales e imprevistos necesarios para la ejecución del trabajo. Ítem de Pago Unidad de Pago 02.01 Corte de Material Suelto Metro Cúbico (M3) DISEÑO VIAL II Dr. Ing. RAUL PUMARICRA PADILLA 12 02.02 CORTE EN ROCA SUELTA Descripción Esta partida consiste en la excavación, explanación y desquinche de materiales considerados corno roca suelta a fin de obtener los niveles y secciones transversales exigidos en tos planos y que se ejecuta en materiales que pueden subdividirse en piezas (rocas desintegradas, conglomerados, cementados, arenisca, pizarras y afines). Método de Construcción Para la ejecución de esta partida se empleará equipo mecánico, tractores de oruga, martillos neumáticos y barrenos para su desintegración, así mismo la utilización controlada de explosivos. El procedimiento a seguir será tal que garantice la estabilidad del material en los taludes. El material excavado puede ser empleado en la conformación del Ing. Supervisor. El material no útil será eliminado y colocado en las áreas designadas como botaderos por el Supervisor. Se considera distancia libre de 120 m. Aquella hasta la cual podrá transportarse el material de corte a utilizarse en los rellenos o de desecho. Este transporte no será objeto de pago. El Contratista deberá tomar todas las precauciones necesarias contra derrumbes y deslizamientos, porque de producirse estos, será de su entera responsabilidad y no habrá ningún pago adicional, tampoco por sobre excavación. DISEÑO VIAL II Dr. Ing. RAUL PUMARICRA PADILLA 15 Ítem de Pago Unidad de Pago 03.03 Corte en Roca Fija Metro Cúbico (M3) DISEÑO VIAL II Dr. Ing. RAUL PUMARICRA PADILLA 16 02.04 RIEGO 02.05 CONFORMACION DE TERRAPLENES Generalidades Este trabajo consiste en la escarificación, nivelación y compactación del terreno o del afirmado en donde haya de colocarse un terraplén nuevo, previa ejecución de las obras de desmonte y limpieza, demolición, drenaje y subdrenaje; y la colocación, el humedecimiento o secamiento, la conformación y compactación de materiales apropiados de acuerdo con la presente especificación, los planos y secciones transversales del proyecto y las instrucciones del Supervisor. En los terraplenes se distinguirán tres partes o zonas constitutivas: (a) Base, parte del terraplén que está por debajo de la superficie original del terreno, la que ha sido variada por el retiro de material inadecuado. (b) Cuerpo, parte del terraplén comprendida entre la base y la corona. (c) Corona (capa subrasante), formada por la parte superior del terraplén, construida en un espesor de treinta centímetros (30 cm), salvo que los planos del proyecto o las especificaciones especiales indiquen un espesor diferente. Nota: En el caso en el cual el terreno de fundación se considere adecuado, la parte del terraplén denominado base no se tendrá en cuenta. Materiales Requisitos de los materiales Todos los materiales que se empleen en la construcción de terraplenes deberán provenir de las excavaciones de la explanación, de préstamos laterales o de fuentes aprobadas; deberán estar libres de sustancias deletéreas, de materia DISEÑO VIAL II Dr. Ing. RAUL PUMARICRA PADILLA 17 orgánica, raíces y otros elementos perjudiciales. Su empleo deberá ser autorizado por el Supervisor, quien de ninguna manera permitirá la construcción de terraplenes con materiales de características expansivas. Si por algún motivo sólo existen en la zona materiales expansivos, se deberá proceder a estabilizarlos antes de colocarlos en la obra. Las estabilizaciones serán definidas previamente en el Expediente Técnico. Requisitos de los Materiales Condición Partes del Terraplén Base Cuerpo Corona Tamaño máximo 150 mm 100 mm 75 mm % Máximo de Piedra 30% 30% -.- Índice de Plasticidad < 11% < 11% < 10% Además deberán satisfacer los siguientes requisitos de calidad:  Desgaste de los Ángeles: 60% máx. (MTC E 207)  Tipo de Material : A-1-a, A-1-b, A-2-4, A-2-6 y A-3 Equipo El equipo empleado para la construcción de terraplenes deberá ser compatible con los procedimientos de ejecución adoptados y requiere aprobación previa del Supervisor, teniendo en cuenta que su capacidad y eficiencia se ajusten al programa de ejecución de los trabajos y al cumplimiento de las exigencias de la presente especificación. Requerimientos de Construcción Generalidades Los trabajos de construcción de terraplenes se deberán efectuar según los procedimientos descritos en ésta Sección. El procedimiento para determinar los espesores de compactación deberán incluir pruebas aleatorias longitudinales, transversales y en profundidad verificando que se cumplen con los requisitos de compactación en toda la profundidad propuesta. El espesor propuesto deberá ser el máximo que se utilize en obra, el cual en ningún caso debe exceder de trescientos milímetros (300mm). La secuencia de construcción de los terraplenes deberá ajustarse a las condiciones estacionales y climáticas que imperen en la región del proyecto. Cuando se haya programado la construcción de las obras de arte previamente a la elevación del cuerpo del terraplén, no deberá iniciarse la construcción de éste antes de que las alcantarillas y muros de contención se terminen en un tramo no menor de quinientos metros (500 m) adelante del frente del trabajo, en cuyo DISEÑO VIAL II Dr. Ing. RAUL PUMARICRA PADILLA 20 Si el trabajo ha sido hecho adecuadamente conforme a las especificaciones, planos del proyecto e indicaciones del Supervisor y resultaren daños causados exclusivamente por lluvias copiosas que excedan cualquier máximo de lluvias de registros anteriores, derrumbes inevitables, terremotos, inundaciones que excedan la máxima cota de elevación de agua registrada o señalada en los planos, se reconocerán al Contratista los costos por las medidas correctoras, excavaciones necesarias y la reconstrucción del terraplén, salvo cuando los derrumbes, hundimientos o inundaciones se deban a mala construcción de las obras de drenaje, falta de retiro oportuno de encofrado u obstrucciones derivadas de operaciones deficientes de construcción imputables al Contratista. Medición La unidad de medida para los volúmenes de terraplenes será el metro cúbico (m³), aproximado al metro cúbico completo, de material compactado, aceptado por el Supervisor, en su posición final. Todos los terraplenes serán medidos por los volúmenes determinados, verificadas por el Supervisor antes y después de ser ejecutados los trabajos de terraplenes. Dichas áreas están limitadas por las siguientes líneas de pago: (a) Las líneas del terreno (terreno natural, con capa vegetal removida, afirmado existente, cunetas y taludes existentes). (b) Las líneas del proyecto (nivel de subrasante, cunetas y taludes proyectados). No habrá medida ni pago para los terraplenes por fuera de las líneas del proyecto o de las establecidas por el Supervisor, efectuados por el Contratista, ya sea por error o por conveniencia, para la operación de sus equipos. No se medirán los terraplenes que haga el Contratista en sus caminos de acceso y obras auxiliares que no formen parte de las obras del proyecto. Pago El trabajo de terraplenes se pagará al precio unitario del contrato, por toda obra ejecutada satisfactoriamente de acuerdo con la presente especificación y aceptada por el Supervisor. El precio unitario deberá cubrir los costos de escarificación, nivelación, conformación, compactación y demás trabajos preparatorios de las áreas en donde se haya de construir un terraplén nuevo; deberá cubrir, además, la colocación, conformación, humedecimiento o secamiento y compactación de los materiales utilizados en la construcción de terraplenes; y, en general, todo costo relacionado con la correcta construcción de los terraplenes, de acuerdo con esta especificación, los planos y las instrucciones del Supervisor. Item de Pago Unidad de Pago 210.A Terraplenes Metro cúbico(m³) DISEÑO VIAL II Dr. Ing. RAUL PUMARICRA PADILLA 21 Ensayos y Frecuencias Material o Producto Propiedades y Características Método de ensayo Norma ASTM Norma AASHTO Frecuencia (1) Lugar de Muestreo Terraplén Granulometría MTC E 204 D 422 T 27 1 cada 1000 m³ Cantera Límites de Consistencia MTC E 111 D 4318 T 89 1 cada 1000 m³ Cantera Contenido de Mat. Orgánica MTC E 118 - - 1 cada 3000 m³ Cantera Abrasión Los Ángeles MTC E 207 C 131 T 96 1 cada 3000 m³ Cantera Densidad - Humedad MTC E 115 D 1557 T 180 1 cada 1000 m³ Pista Compactación Base y Cuerpo MTC E 117 MTC E 124 D 1556 D 2922 T 191 T 238 1 cada 500 m² Pista Corona 1 cada 250 m² ( 1 ) O antes, sí por su génesis, existe variación estratigráfica horizontal y vertical que originen cambios en las propiedades fisico - mecánicas de los agregados. En caso de que los metrados del proyecto no alcancen las frecuencias mínimas especificadas se exigirá como mínimo un ensayo de cada propiedad y/o característica. DISEÑO VIAL II Dr. Ing. RAUL PUMARICRA PADILLA 22 02.06 PERFILADO Y COMPACTACIÓN DE LA SUBRASANTE Descripción Se denomina subrasante al nivel terminado de la estructura del pavimento ubicado debajo de la capa de base o de la sub-base como es el presente caso. Este nivel es paralelo al nivel de la rasante y se logrará conformando el terreno natural mediante los cortes o rellenos que están considerados bajo estas partidas. Se denominará capa subrasante a la de 15cm. de espesor que queda debajo del nivel de subrasante y que esta constituida por el suelo natural resultante del corte, o por suelos transportados en el caso de rellenos. Tendrá el ancho completo de la vía y estará libre de raíces, hierbas, desmontes o material suelto, sensiblemente de inferior calidad del suelo natural. Esta capa debidamente preparada formará parte de la estructura de pavimento. Una vez concluida las obras de movimiento de tierras y se haya comprobado que no existen dificultades con las redes y conexiones domiciliarias de energía, agua y desagüe, se procederán a la escarificación mediante moto- niveladora (o rastras en las zonas de difícil acceso) en una profundidad de 15 cm. Debiéndose eliminar las partículas de tamaño mayor de 7.5 cm. Luego se procederá a la explanación de este material homogéneo hasta conformar una superficie que, de acuerdo a los perfiles y geometría del proyecto y una vez compactada, alcance el nivel de la subrasante. La compactación se efectuará con rodillos cuyas características de peso y eficiencia serán comprobadas por la supervisión. En general, para suelos cohesivos se utilizarán rodillos pata de cabra, de cilindros lisos y neumáticos, con ruedas oscilantes. Para suelos granulares no cohesivos se utilizarán rodillos de cilindros lisos y vibratorios. La compactación se empezará de los bordes hacia el centro y se efectuará hasta alcanzar el 95% de la máxima densidad seca del ensayo Proctor modificado (AASHTO T-180, Método D) en suelos cohesivos; y en suelos granulares hasta alcanzar el 100% de la máxima densidad seca del mismo ensayo. En suelos cohesivos no expansivos se debe compactar con una humedad menor al 1 ó 2% que la 0ptima que se determine en laboratorio. Para el caso de áreas de difícil acceso, se compactará con plancha vibratoria y hasta alcanzar los niveles de densificación arriba indicados. Para verificar la calidad de suelo se utilizará los siguientes sistemas de control:  Granulometría (AASHTO T88, ASTM D422)  Límites de consistencia (AASHTO T89, T90; ASTM D423-424)  Clasificación HRB (AASHTO)  Proctor modificado (AASHTO T180, ASTM D1557)