TEMA 2

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Mayo del 2020
TEMA 2: 
EXCAVACIONES EN CARRETERAS
Asignatura: 
Caminos II
Docente: 
Mg.Ing. Pérez Castañón Daniel
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
En este tema comprende los trabajos de movimiento de 
tierras en corte, relleno y banco de préstamo teniendo 
en cuenta el ciclo de trabajo y la producción del 
equipo.
INTRODUCCION
CAMINOS II
CAMINOS II
FASES DE UN MOVIMIENTO DE TIERRAS
• A mano o medios físicos: lampas, picos, 
taladros, combas
• Equipo o medio mecánico: aire comprimido, 
explosivos, bulldozers
A) Extracción del 
material
• A mano: lampas, tecles, etc.
• Equipo: Cargadores frontales, grúas, palas.
B) Carguío del 
material
• A mano: palas, carretillas (hasta 30m. máx..)
• Equipo: traíllas (40 a 50m.max.), bulldozers 
(hasta 30m.max.), mototraillas (250 a 1500 
m.máx.), polea y volquetes (más de 1500 
m.
C) Transporte del 
material
• A mano: palas, picos y reglas
• Equipo: motoniveladoras, rastras, etc.
D) Extendido o 
esparcimiento
•A mano: pisones de madera o concreto
•Equipo: tanques cisternas, 
compactadoras(vibratorias, rodillos) 
E) Compactación
CORTE
CAMINOS II 
¿Qué es 
CORTE?
Es la excavación que se 
hace, ya sea en media 
ladera cortes a tajo lleno 
con la finalidad de poder 
bajar la rasante del relleno 
hasta la cota que indica el 
proyecto. En terrenos muy 
duros será necesario 
previamente mover el 
material mediante el 
empleo de explosivos o de 
otros medios mecánicos.
RELLENO
CAMINOS II 
¿Qué ES RELLENO?
Es el depósito de materiales em 
zonas en las cuales la rasante del 
terreno está por debajo de las 
cotas que indica el proyecto. Se 
efectúa por capas (10,15 ó 50 cm 
de acuerdo al instrumento que se 
emplee (rodillos, etc.)). En la 
Fig.2.5 (a)se muestran gráficos de 
cortes y rellenos. 
SECCIONES TIPICAS QUE SE PRESENTAN EN CARRETERAS
CAMINOS II 
a) Corte Abierto
b) Corte Cerrado
SECCIONES TIPICAS QUE SE PRESENTAN EN CARRETERAS
CAMINOS II 
d) Relleno o 
Terraplén
SECCIONES TIPICAS QUE SE PRESENTAN EN CARRETERAS
CAMINOS II
f) Medio Túnel
f) Medio Túnel
g) Relleno sobre muros
Cálculo de Volúmenes por secciones Transversales
CAMINOS II
La determinación de los volúmenes de corte y relleno que son 
necesarios ejecutar en los trabajos de explanación de una carretera es 
posible calcularlos si se cuenta con las áreas de las secciones 
transversales, el método que generalmente se emplea es el del Área 
media y que da suficiente aproximación para los trabajos de carreteras.
Ejemplos de los casos que comúnmente se presentan:
a) Perfiles en 
corte completo b) Perfiles en 
relleno completo
൰𝑉𝑟 =
𝐷
2
(𝑅1 + 𝑅2
൰𝑉𝑐 =
𝐷
2
(𝑐1 + 𝑐2
Cálculo de Volúmenes por secciones Transversales
CAMINOS II 
𝑉𝑐 =
𝐷
2
(𝑐1 + 𝑐2)
𝑉𝑟 =
𝐷
2
(𝑅1 + 𝑅2)
𝑉𝑐 =
𝐷
2
(
𝑐2
𝑐 + 𝑅
)
𝑉𝑟 =
𝐷
2
(
𝑅2
𝑐 + 𝑅
)
c)Perfiles a media ladera 
con correspondencia de 
áreas 
d) Un perfil en corte 
completo y el otro relleno 
completo.
Cálculo de Volúmenes por secciones Transversales
CAMINOS II
e) Un perfil en corte o relleno 
completo y el otro a media 
ladera
f)Los perfiles a media ladera pero 
no existe correspondencia de 
áreas.
𝑉𝑐 =
𝐷
2
(
𝐶1
2
𝑐1 + 𝑅2
+
𝐶2
2
𝑐2 + 𝑅1
)
𝑉𝑟 =
𝐷
2
(
𝑅2
2
𝑐1 + 𝑅2
+
𝑅1
2
𝑐2 + 𝑅1
)
𝑉𝑐 =
𝐷
2
(𝑐1+𝑐2 +
𝐶"2
𝐶" + 𝑅2
)
𝑉𝑟 =
𝐷
2
(
𝑅2
2
𝐶" + 𝑅2
)
CORTE CERRADO
CAMINOS II
EJEMPLO :
EJERCICIO Nº1
Se tiene las Secciones 
Transversales de una carretera, se 
han dibujado de abajo hacia 
arriba; desde la progresiva 0+0,00 
hasta EST.0+180;;se quiere 
determinar:
a) El volumen de tierra 
acumulado
b) El volumen de excavación del 
Estado natural al Estado 
Compactado.
c) El volumen del suelo excavado 
que se puede utilizar en la 
conformación del terraplén 
d) El volumen de tierra común; 
medida en estado natural que 
será necesario excavar de una 
carretera
CAMINOS II
ESTACION 
PROGRESIV
A
AREA VOLUMEN EXCAVACION 
POR FACTOR 
(x 0.9)
Balanceados Suma
Algebraica
Volumen
Acumulado
Excav. Relle. Excav. Relle.
0 + 0,00 8 5 - - - - - -
0 + 0,20 - 45 22.86 442.86 20.57 20.57 -422.29 -422.29
0 + 0,40 - 27 0.00 720.00 0.00 0.00 -720.00 -1142.29
0 + 0,60 25 - 120.19 140.19 108.17 108.17 -32.02 -1174.31
0 + 0,80 5 5 266.67 16.67 240.00 16.67 223.33 -950.98
0 + 100 - 30 12.50 312.50 11.25 11.25 -301.25 -1252.23
0 + 120 - 35 00.00 650.00 0.00 0.00 -650.00 -1902.23
0 + 140 10 15 40.00 440.00 36.00 36.00 -404.00 -2306.23
0 + 160 15 18 250.00 330.00 225.00 225.00 -105.00 -2411.23
0 + 180 10 12 250.00 300.00 225.00 225.00 -75.00 -2486.23
∑ - - 962.22 3352.22 865.99 642.66 - -
SOLUCION DEL EJERCICIO Nº 1
CAMINOS II
 Para determinar los volúmenes en excavación y terraplén se procede de la 
forma siguiente:
 𝑉𝑐 0,2 =
𝐷
2
𝐶2
𝐶+𝑅
=
82
8+20
20
2
= 22.857 ≈ 22.86 𝑚3
 𝑉𝑅 0,2 =
𝐷
2
𝑅2
𝐶+𝑅
+
𝐷
2
𝑅1 + 𝑅2 =
202
8+20
20
2
+ 5 + 25
20
2
= 142.86 + 300 ≈
442.86 𝑚3
 𝑉𝑅 2,4 =
𝑅1+𝑅2
2
𝐷 =
450+27
2
20 = 720 𝑚3
 𝑉𝐶 = 90𝑚
3
 𝑉𝑅 4,6 =
𝐷
2
𝑅2
𝐶+𝑅
=
272
25+27
20
2
= 140.19 𝑚3
 𝑉𝑐 4,6 =
𝐷
2
𝐶2
𝐶+𝑅
=
252
25+27
20
2
= 120.19 𝑚3
 𝑉𝑐 6,8 =
𝐷
2
𝐶2
𝐶+𝑅
+
𝐶1+𝐶2
2
𝐷 =
102
10+5
20
2
+
15+5
2
20 = 66.67 + 200 ≈ 266.67 𝑚3
 𝑉𝑅 6,8 =
𝐷
2
𝑅2
𝐶+𝑅
=
52
10+5
20
2
= 16.67 𝑚3
 𝑉𝐶 8,10 =
𝐷
2
𝐶2
𝐶+𝑅
=
52
5+15
20
2
= 12.50 𝑚3
 𝑉𝑅 8,10 =
𝐷
2
𝑅2
𝐶+𝑅
=
𝑅1+𝑅2
2
+
𝑅1+𝑅2
2
𝐷 = 22.857
152
5+15
20
2
+
15+5
2
20 = 112.5 +
200 = 312.50𝑚3
 𝑉𝑅 10,12 =
𝑅1+𝑅2
2
𝐷 =
30+35
2
20 = 650𝑚3
 𝑉𝐶 10,12 = 0.00𝑚
3
CAMINOS II
SOLUCION DEL EJERCICIO Nº 1
 𝑉𝑅 12,14 =
𝑅2
𝑅+𝐶
𝐷
2
+
𝑅1+𝑅2
2
𝐷 =
152
15+10
20
2
+
20+15
2
20 = 90 + 350 =
440𝑚3
 𝑉𝐶 12,14 =
𝐶2
𝑅+𝐶
𝐷
2
=
102
15+10
20
2
= 40𝑚3
 𝑉𝐶 14,16 =
10+15
2
20 = 250𝑚3
 𝑉𝑅 14,16 =
15+18
2
20 = 330𝑚3
 𝑉𝐶 16,18 =
15+10
2
20 = 250𝑚3
 𝑉𝑅 16,18 =
18+12
2
20 = 300𝑚3
❑ El volumen de tierra acumulada:
 V =Volumen de relleno _ Volumen por defecto
 V = 3352..22 _865.99 = 2486.23𝑚3
❑ El volumen de excavación del Estado Natural al Estado Compacto:
 -De la tabla, columna 6 se tiene: V = 865.99 𝑚3
❑ El volumen del suelo excavado quiere puede utilizar en la 
conformación del terraplén:
 -De la tabla de la columna 7 se tiene: V = 642.66 𝑚3
❑ Volumen de la cantera:
 𝑉𝐶 = 2486.23 𝑥 1.11 = 2759.72𝑚
3
SOLUCION DEL EJERCICIO Nº 1
CAMINOS II
CAMINOS II
¡GRACIAS!