Movimiento de tierras (ingeniería)

Los movimientos de tierra son obras de ingeniería creadas a través del procesamiento de partes de la superficie terrestre que involucran cantidades de suelo o roca no formada .

Una lista incompleta de posibles estructuras de apuntalamiento geotécnico temporales o permanentes que pueden diseñarse y utilizarse como parte de movimientos de tierra:

• 
  Tierra estabilizada mecánicamente
• 
  Cortina de lechada
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  Tipos de muros de contención
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  Clavado de suelo
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  Amarre
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  Apuntalamiento de zanjas
• 
  Cajón hidráulico
• 
  Presa
• 
  Gaviones
• 
  Congelación del suelo

La excavación se puede clasificar por tipo de material: ^{[1] : 13.1}

• Excavación de la capa superficial del suelo
• Excavación de tierra
• Excavación de roca
• Excavación de lodo: generalmente contiene exceso de agua y tierra inadecuada.
• Excavación no clasificada: es cualquier combinación de tipos de materiales.

La excavación se puede clasificar según su propósito: ^{[1] : 13.1, 13.2}

Los movimientos de tierra típicos incluyen la construcción de carreteras , vías férreas , calzadas , presas , diques , canales y bermas . Otros movimientos de tierra comunes son la nivelación del terreno para reconfigurar la topografía de un sitio o para estabilizar pendientes.

En ingeniería militar , las fortificaciones de tierra son, más específicamente, tipos de fortificaciones construidas con tierra. Aunque la tierra no es muy resistente, es lo suficientemente barata como para que se puedan utilizar grandes cantidades, generando estructuras formidables. Ejemplos de fortificaciones de tierra más antiguas incluyen fosos , muros de césped , castillos de motte-and-bailey y castros de montaña . Ejemplos modernos incluyen trincheras y bermas .

Por lo general, se utilizan equipos de construcción pesados ​​debido a la cantidad de material que se debe mover, que puede llegar a ser de millones de metros cúbicos. La construcción de movimiento de tierras se revolucionó con el desarrollo de la mototraílla ( Fresno ) y otras máquinas de movimiento de tierras , como la cargadora , el camión volcador , la niveladora , la topadora , la retroexcavadora y la excavadora de cadena .

Los ingenieros deben preocuparse por cuestiones de ingeniería geotécnica (como la densidad y la resistencia del suelo) y por la estimación de cantidades para garantizar que los volúmenes de suelo en los cortes coincidan con los de los rellenos , al tiempo que se minimiza la distancia de movimiento. En el pasado, estos cálculos se hacían a mano utilizando una regla de cálculo y con métodos como la regla de Simpson . El costo de los movimientos de tierra es una función de la cantidad transportada x la distancia transportada. El objetivo de la planificación del transporte masivo es determinar estas cantidades y el objetivo de la optimización del transporte masivo es minimizar una o ambas. ^[2]

Ahora se pueden realizar con una computadora y un software especializado , incluida la optimización en el costo del transporte y no en la distancia (ya que el costo del transporte no es proporcional a la distancia).

El software de movimiento de tierras es generalmente un subconjunto del software CAD , en cuyo caso suele ser un complemento de un paquete CAD más general como AutoCAD . ^[3] En ese caso, el software de movimiento de tierras se utiliza principalmente para calcular volúmenes de corte y relleno que luego se utilizan para producir estimaciones de material y tiempo. La mayoría de los productos ofrecen funciones adicionales, como la capacidad de despegar la elevación del terreno de los planos (usando curvas de nivel y alturas puntuales ); producir mapas de corte y relleno sombreados; producir secciones transversales y visualizar el terreno en 3D. ^[4] Los medios por los cuales se calculan los volúmenes en el software pueden diferir considerablemente, lo que lleva a resultados potencialmente diferentes con los mismos datos de entrada. Muchos productos de software utilizan métodos basados ​​en redes irregulares trianguladas (TINS) y algoritmos de volumen de prisma triangular, sin embargo, se utilizan otros métodos de cálculo basados ​​en la racionalización de elevaciones en cuadrículas o secciones transversales de alta densidad. ^{[5] [6] [7]}

Existen algunos programas especializados en la optimización del transporte de movimientos de tierra y en la planificación de obras de construcción.

• Medios relacionados con Earthworks en Wikimedia Commons
• Salvando la tierra vieja: la preservación de las obras de tierra en el American Battlefield Trust