Movimiento de tierras (ingeniería)

Los movimientos de tierra son obras de ingeniería creadas mediante el procesamiento de partes de la superficie terrestre que implican cantidades de tierra o roca sin formar .

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

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

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

La excavación puede clasificarse según su finalidad: ^{[ 1 ] : 13.1, 13.2}

Entre las obras de movimiento de tierras típicas se incluyen la construcción de carreteras , vías férreas , terraplenes , presas , diques , canales y bermas . Otras obras comunes son la nivelación del terreno para modificar la topografía de un sitio o para estabilizar taludes.

En ingeniería militar , las fortificaciones de tierra son, más específicamente, tipos de fortificaciones construidas con tierra. Si bien la tierra no es muy resistente, es lo suficientemente barata como para que se puedan usar grandes cantidades, creando estructuras formidables. Ejemplos de fortificaciones de tierra antiguas incluyen fosos , muros de césped , castillos de mota y patio , y castros . Ejemplos modernos incluyen trincheras y terraplenes .

La maquinaria pesada de construcción se utiliza habitualmente debido a la cantidad de material que hay que mover, hasta millones de metros cúbicos. La construcción de movimiento de tierras se revolucionó con el desarrollo de la motoniveladora ( Fresno ) y otras máquinas de movimiento de tierras como la cargadora , el camión volquete , la motoniveladora , la excavadora , la retroexcavadora y la excavadora de arrastre .

Los ingenieros deben ocuparse de cuestiones de ingeniería geotécnica (como la densidad y la resistencia del suelo) y de la estimación de cantidades para asegurar que los volúmenes de suelo en los cortes coincidan con los de los rellenos , minimizando al mismo tiempo la distancia de desplazamiento. En el pasado, estos cálculos se realizaban manualmente con una regla de cálculo y con métodos como la regla de Simpson . El costo de los movimientos de tierra es función de la cantidad transportada multiplicada por 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 un ordenador y software especializado, incluyendo la optimización del coste de transporte y no de la distancia recorrida (ya que el coste de transporte no es proporcional a la distancia recorrida).

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 funcionalidades adicionales como la capacidad de tomar la elevación del terreno a partir de planos (usando curvas de nivel y cotas ); producir mapas sombreados de corte y relleno; producir secciones transversales y visualizar el terreno en 3D. ^{[ 4 ]} Los métodos por los cuales se calculan los volúmenes en el software pueden diferir bastante, lo que puede llevar a resultados 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 de alta densidad o secciones transversales. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

Algunos programas están especializados en la optimización del transporte de tierras y la planificación de las obras de construcción.

• Contenido multimedia relacionado con obras de tierra en Wikimedia Commons
• Salvando la tierra antigua: La preservación de las obras de tierra en el American Battlefield Trust