2.0 informe final

9
RESUMEN
Los rendimientos de maquinaria pesada en los movimientos de tierras son una base sólida
que aporta información valiosa para los procesos de planeación, estimación de costos y
control, y así mismo mejora los presupuestos y cotizaciones, ajustará de mejor forma los
cronogramas de actividades ligadas a los movimientos de tierra. La tabla de rendimientos
de maquinaria pesada tomado en obra es una ópcion con la que se cuenta a nivel local para
estimar de forma precisa, puntual y objetiva los rendimientos de un equipo pesado al
momento de realizar el movimiento de tierras.
La investigación realizada es de tipo mixta, debido a que conjugó la investigación
documental y la de campo, donde la fuente de información primaria fueron las mediciones
directas en obra para cada una de las actividades a las que se sujetó la investigación.
Además se realizaron encuestas a las empresas dedicadas a los movimientos de tierra para
establecer los criterios actuales con que calculan los rendimientos, para luego tabular y
analizar mediante métodos estadísticos y matemáticos los rendimientos en obra y así
obtener conclusiones formales sobre ellos.
Las fuentes secundarias consultadas fueron los manuales de los fabricantes de maquinaria
pesada tomando como referencia los métodos teóricos para la estimación o cálculo de la
producción horaria de cada equipo y los factores que afectan estas estimaciones.
Todo esto permitió obtener como producto final una base de datos de rendimientos para
cada equipo y según las actividades propuestas en la investigación y que fueron medidas en
obra, con resultados óptimos para cada tipo de maquinaría, lo cual permite enriquecer la
literatura actual de rendimientos de maquinaria pesada y deja las bases para futuras
investigaciones sobre este tema.
A partir de ahora se podrá obtener información de rendimientos de maquinaria pesada no
solo de los fabricantes y de fórmulas teóricas sino que se cuenta con una base de datos que
complementara y ayudara a que los presupuestos y cronogramas se puedan establecer con
mayor exactitud acercándose a la realidad.

10
Se podrá Controlar los costos administrativos de los equipos en los avances diarios de obra
chequeando los rendimientos de los equipos y optimizando los tiempos operativos de los
mismos.
ABSTRACT

11
Determine the yields of heavy machinery in earthworks are a solid foundation that provides
valuable information for planning processes, cost estimation and control, and so it improves
estimates and quotes, adjust to better schedules activities linked to earthworks. This tool
returns taken into work is a new option that we locally to estimate accurately, timely and
objective yields a heavy at time of earthmoving equipment.
The research conducted is of mixed type, because conjugated documentary research and
field, where the primary source of information were the direct measurements on site for
each of the activities to which the investigation was held. Further surveys were conducted
to companies dedicated to earthworks to establish current criteria that calculate yields, then
tabulated and analyzed using statistical and mathematical methods yields in work and
obtain formal conclusions about them.
The secondary sources were consulted manuals heavy machinery manufacturers with
reference to the theoretical methods for calculation estimate or hourly output of each team
and the factors that affect these estimates.
All this final product yielded a database of returns for each team and according to the
activities proposed in the investigation and were measured on site, with optimum for each
type of machinery results, which enriches the current literature yields heavy machinery and
leaves the groundwork for future research on this topic.
From now you can get information on yields of heavy machinery not only manufacturers
and theoretical formulas but has a database that complement and help budgets and
schedules can be established more accurately approaching the reality.
Control may be the administrative costs of the equipment in the daily work progress by
checking the performance of systems and optimizing the operating times thereof.
INTRODUCCION

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La proporción más importante del capital fijo de una empresa constructora está constituida
por la maquinaria y equipo en poder de éstas. La utilización adecuada de este recurso es
determinante en la eficiencia con la que la propia constructora realiza la obra civil.
Todo esfuerzo que una empresa constructora dedicada al movimiento de tierras realiza,
tiene un cierto grado de dificultad, uno de estos inconvenientes radica en la falta de
información respecto a rendimientos de maquinaria pesada.
No es posible esperar utilidades cuando se descuida la utilización adecuada de la
maquinaria; es indispensable llevar un control detallado de los avances, parciales y
generales, por máquinas y frentes de trabajo.
Una maquinaria disponible durante los tiempos programados requiere también órdenes
precisas para su aplicación y máxima eficiencia, evitando desperdicios de tiempo y gastos
prematuros de equipo, de ahí la importancia de tener una base sólida en la que se pueda
apoyar para mejorar esta problemática pertinente a los rendimientos de maquinaria pesada
en los movimientos de tierras. En la actualidad no se han hecho estudios a nivel local sobre
este tema, y a nivel internacional se encontraron estudios los cuales no son enfocados
directamente con el tema de los rendimientos pero si con la eficiencia y productividad, solo
se encontró un estudio sobre el mismo.
En el ámbito internacional, en México, se encontró una tesis sobre “La Maquinaria Pesada
en los Movimientos de Tierra - Descripción y Rendimiento” (Vargas, 1999). Este estudio
tuvo por objetivo principal exponer los diferentes métodos para rendimiento de maquinaria
pesada en los movimientos de tierra. En él se explican los tres métodos para calcular el
rendimiento de una máquina en movimientos de tierra como son: mediante gráficas
(manual del fabricante), mediante fórmulas y por medición directa.
De estos tres métodos descritos en el estudio, se precisa la manera de calcular los
rendimientos, pero no hace mediciones y solo aporta la parte teórica mas no es aplicado en
la práctica para calcular estos rendimientos.
El presente estudio realizó las mediciones directas en obra, para obtener así una base de
datos local de los rendimientos de maquinaria pesada en los movimientos de tierras,

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entregando al mercado local una herramienta que ayudara a mejorar la productividad y
eficiencia de los equipos de trabajo, la cual se complementa con toda la información teórica
que se encuentra en los manuales de los fabricantes y con los estudios similares que hay del
tema enriqueciendo aun más la literatura actual.
Una de las grandes limitaciones a la hora de licitar un proyecto o adjudicarse un contrato de
movimiento de tierras (urbanismos, carreteras, adecuaciones de terrenos, aeropuertos, obras
hidráulicas, etc.) es el cálculo de los costos y presupuestos para dichas obras; pues se
vuelve dispendioso elaborar el cronograma de actividades si no se conocen los
rendimientos de maquinaria para dichas actividades. Aunque si existen tablas de
rendimiento de maquinarias pesadas en las cuales se pueda establecer un punto de
referencia, esta información, que en algunos casos se torna de vital importancia e inclusive
en un factor decisivo al momento de elaborar el cronograma y la estructura de costos, sin
embargo se convierte en un trabajo dispendioso que requiere demasiado tiempo. En este
sentido para no incurrir en pérdidas de dinero a futuro se prefiere ser conservadores a la
hora de asignar un valor a estos rendimientos y se opta por valores bastante discretos,
como son las tablas de los fabricantes las cuales se basan en el 100% de eficiencia de la
máquina lo cual obliga a presentar propuestas alejadas de la realidad y bastante recargadas
en costos.
En este sentido se plantea las siguientes preguntas de la investigación:
¿Solo se requiere para estimar el cronograma y los costos de un movimiento de tierras la
información sobre rendimientos suministrada por los fabricantes de maquinaria pesada?
¿Cuáles son los parámetros que deben guiar o que base de datos necesitamos para
establecer los rendimientos de la Maquinaria Pesada que se utilizan en los movimientos de
tierras?
Al contar con un estudio serio respecto al rendimiento de una máquina pesada, ayuda a
corregir posibles desviaciones que esta pueda inducir en el cronograma y costo de un
proyecto. Al comparar el rendimiento de las bases de datos teóricas con este rendimiento

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seria lo ideal. La importancia de esta investigación se centró en brindar una base de datos
de estos rendimientos, para la ciudad de Cartagena, tomando como caso de estudio las
obras de urbanismo de los proyectos: Coral Lakes ubicado en el kilómetro 13, vía
Cartagena a Barranquilla (ánillo vial) y la Zona Franca Parque Central, ubicada en la
variante a Cartagena, sector Aguas Prietas. Calle 1 Cra # 2-5, el cual se hizo mediante
mediciones directas en obra, identificando las principales actividades en las que la
maquinaria pesada realizaba los movimientos de tierras y obteniendo como resultado una
tabla de rendimientos, que permite iniciar una base de datos local en proyectos de
movimientos de tierras.
Una de las razones que apoyó la decisión de abordar el tema de rendimientos maquinaria
pesada en movimientos de tierra, es la importancia de la elaboración de presupuestos y
cronogramas ajustados a la realidad.
Esta fue una magnífica oportunidad para iniciar investigaciones en este campo de los
rendimientos de maquinaria pesada en proyectos y a la vez es un soporte para futuros
estudios sobre el tema dada su importancia y el fin último que obedece a una eficiencia en
este tipo de trabajos. En la actualidad no se cuenta con un estudio de estas características,
lo cual brinda un aporte a la comunidad de constructores e ingenieros, así como a la
comunidad académica, en especial a los investigadores del Grupo de Investigación Ciencia
y Sociedad y al programa de Ingeniería Civil de la Universidad de Cartagena, lo cual fue
posible gracias a los contenidos vistos en asignaturas como construcciones civiles I y II,
siendo este un punto de partida para los estudiantes y futuros investigadores para
complementar la información con estudios futuros sobre el tema y así conformar una base
de datos sólida y más completa.

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1. MARCO DE REFERENCIA
1.1 ESTADO DEL ARTE
En realidad se ha encontrado literatura sobre este tema pero no la suficiente, puesto que los
casos para los rendimientos de maquinarias en los movimientos de tierras son puntuales, es
decir dependen mucho de la zona en la que se hace el estudio. Los factores como el clima,
la topografía, el suelo, las distancias de las zonas de cargue (canteras), hacen diferente los
rendimientos de la maquinaria que en otras zonas. Es por esto que se requiere profundizar y
ampliar mucho más en este tipo de estudios.
Se encontró dos tesis en el ámbito internacional las cuales son:
En México, se realizó una tesis sobre: “La Maquinaria Pesada en los Movimientos de
Tierra - Descripción y Rendimiento” (Vargas, 1999).
Esta Tesis tuvo por objetivo principal exponer los diferentes métodos para rendimiento de
maquinaria pesada en los movimientos de tierra. En este estudio se describen tres métodos
para calcular el rendimiento de una maquina en movimientos de tierra como son: mediante
gráficas, mediante fórmulas y por medición directa.
De estos tres métodos se describe y precisa la manera como calculan los rendimientos, pero
no hacen mediciones en obra y solo aporta la parte teórica mas no la práctica para calcular
estos rendimientos.
En Ecuador, se realizó una tesis sobre: “Equipo caminero para movimientos de tierras
características y cálculo del rendimiento de la maquinaria” (Chiriboga, G. y Rivera, M,
2013).
El objetivo principal de esta tesis es la de calcular los rendimientos de maquinaria pesada
para el proyecto en que se estudió, valiéndose de fórmulas teóricas y aplicándolas a las
mediciones hechas en campo, es así como calculan los tiempos de ciclo de las máquinas y
sus respectivas capacidades para cada máquina es decir los volúmenes de acarreo o cargue

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según las dimensiones de las cuchillas, baldes o cucharones y tambores, para así calcular el
rendimiento a través de fórmulas teóricas de cada máquina, el cual ajustan a factores de
corrección o factores ponderados para estimar el rendimiento real para las maquinas
estudiadas en el proyecto.
En Tailandia se llevo a cabo un estudio llamado “Study of Factors Influencing the Efficient
Management and Downtime Consequences of Highway Construction Equipment in
Thailand” (Prasertrungruang, T. and Hadikusumo, B. 2009).
El objetivo de este trabajo es caracterizar y cuantificar los factores que influyen en el
tiempo de inactividad de la máquina y sus consecuencias (problemas consecuentes que
resulten del tiempo de inactividad) de equipo de construcción de carreteras basado en el
enfoque de modelos de ecuaciones estructurales (SEM). Una encuesta se llevó a cabo para
recopilar datos sobre las prácticas de gestión de equipos y consecuencias de inactividad
entre los contratistas de carreteras en Tailandia. El modelo propuesto es SEM de valor tanto
para los investigadores y profesionales para facilitar una mejor comprensión de las
relaciones entre las condiciones de adquisición, la práctica operativa, la calidad de
mantenimiento, práctica disposición, y el tiempo de inactividad consecuencia de equipo
pesado. El modelo también ayuda a los contratistas para administrar equipos con mayor
eficiencia mediante la concentración en varias prácticas que pueden transmitir el mayor
beneficio en la reducción de las consecuencias de tiempo de inactividad en cada etapa
particular del ciclo de vida de una máquina, en lugar de considerar todas las prácticas de
forma simultánea en los beneficios obtenidos quizá no son proporcionales a el esfuerzo.
En Egipto se realizó un estudio titulado: “Evaluating the Performance of Construction
Equipment Operators in Egypt” (Elazouni, A. and Basha, I. 1996).
La productividad se considera en este estudio como una dimensión medida que describe
suficientemente el rendimiento del operador. Los objetivos de este estudio son para
proporcionar un enfoque analítico para identificar las causas de la pérdida de productividad
y evaluación de sus efectos, y para evaluar el desempeño de los operadores de equipos. La
relación de la capacidad de rendimiento (PAR) compara la productividad real en contra de

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la productividad estimada para demostrar la cantidad de pérdida de productividad y por lo
tanto, juzgar el nivel de productividad del operador.
El estudio se realizó en 11 puestos de trabajo en relación con 11 piezas de equipos de
movimiento de tierra: tres bulldozers, tres raspadores elevadores, tres camiones fuera de
carretera, y dos retroexcavadoras hidráulicas. El análisis llevado a conclusiones básicas
relativas a la cantidad de tiempo de inactividad y su variación según el tipo de equipo, y los
valores medios PAR para los operadores de los cuatro tipos de equipos.
En el país y más exactamente en la costa atlántica, no se han llevado a cabo este tipo de
estudios pero cuán importante es ampliar estos conocimientos y enriquecer las bases de
datos con lo cual se vuelve interesante conocer estos rendimientos aplicados a la zona.
Indagar si las empresas interesadas en este tema, como lo son las dedicadas al movimiento
de tierras optan por establecer rendimientos basados en los manuales de rendimientos de los
fabricantes o si por el contrario cuentan con datos basados de su propia experiencia de tal
manera que se pueda coadyuvar a que este conocimiento se generalice.
Este estudio está orientado precisamente a suplir la necesidad que tiene este sector de los
constructores, para conocer los rendimientos de las maquinarias en movimientos de tierras
en la región, logrando enriquecer más el conocimiento en este campo.

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1.2 MARCO TEORICO
1.2.1 Movimiento de tierras
Se entiende por Movimiento de Tierras al conjunto de actuaciones a realizarse en un terreno
para la ejecución de una obra. Dicho conjunto de actuaciones puede realizarse en forma
manual o en forma mecánica.
El movimiento de tierras en la ejecución de un proyecto depende directamente de la
topografía que haya en el terreno. El movimiento de tierras también depende del tipo de
intervención que se haya proyectado, si es paisajista o de edificación.
Durante el Movimiento de Tierras se puede observar que la capa vegetal del terreno es de
aproximadamente de 0.20 a 0.25 m. que se retira y que en ocasiones se utilizan para crear
montículos como parte de proyectos paisajistas.
Las tierras al ser excavadas tienen un esponjamiento aumentando su volumen en un 20%
aproximadamente, lo cual se debe tener en cuenta a la hora de presupuestar un proyecto.
Entre la maquinaria utilizada para la excavación están la retroexcavadora giratoria de
llantas, giratoria de cadenas, cargadores de llantas. Para el retirado de las tierras
procedentes de la excavación se utilizan camiones con volcó (volquetas) que tienen una
capacidad según su tamaño estos van entre los 15 a 40 m3.
El terreno una vez excavado hay que darle firmeza en la superficie final, por lo que se
compacta. Para superficies grandes se utiliza el vibrocompactador. Previo al inicio de
cualquier actuación, se deben efectuar los trabajos de replanteo, prever los accesos para
maquinaria, camiones, rampas. Es habitual que antes de comenzar el movimiento de tierras
se realice una intervención a nivel de la superficie del terreno, limpiando de arbustos,
plantas, árboles, maleza y basura que pudiera hallarse en el terreno; a esta operación se la
llama despeje y desmonte. Cuando ya se encuentra el terreno limpio y libre, se efectúa el
replanteo y se comienza con la excavación.

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 Excavación
La excavación es el movimiento de tierras realizado a cielo abierto y por medios manuales,
utilizando pico y palas, o en forma mecánica con excavadoras, y cuyo objeto consiste en
alcanzar el plano o cota de arranque de la edificación, es decir las Cimentaciones. La
excavación puede ser:
 Desmonte
El desmonte es el movimiento de todas las tierras que se encuentran por encima de la
rasante del plano de arranque de la edificación, generalmente el desmonte se lleva a cabo
por un bulldozer.
 Corte
El corte se realiza cuando el plano de arranque de la obra se encuentra por debajo del
terreno.
 Terraplenado
El terraplenado se realiza cuando el terreno se encuentra por debajo del plano de arranque
del diseño de la obra, cualquiera que esta sea y es necesario llevarlo al mismo nivel.
 Excavación en zanjas y pozos
La excavación en Zanjas y Pozos es el movimiento de tierras que se efectúa a través de
medios mecánicos o manuales, para llegar al firme a fin de ofrecer el apoyo de las
cimentaciones.
En su ejecución se realizan tareas de apertura, refinado y la limpieza del fondo; si se
requiere se incluyen los trabajos de entibado y achique o agotamiento del terreno si existe
agua.
Se considera zanja a la excavación en el terreno con un ancho o diámetro que no supere los
2 m y una profundidad no mayor de 7 m. Por lo general, los pozos y zanjas son los que se
realizan para la construcción de las zapatas, vigas riostras y para instalaciones de
saneamiento.

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Los trabajos en tierra se realizan por lo general por medios mecánicos con la maquinaria
adecuada en cada caso.
Durante los Trabajos de Replanteo se prevee la ubicación de rampas para salida y entrada
de camiones. Es necesario delimitar el área de nuestra actuación y marcar puntos de
referencia externos que nos sirvan para tomar datos topográficos.
Deberá tener en cuenta la cota final de la excavación y dejar las tierras a nivel, ya que
resultaría muy costoso tener que volver a rellenar lo ejecutado.
Es importante conocer el ángulo de talud natural del terreno, sobre todo los de poca
cohesión, conocer la ubicación exacta al excavar dejando paramentos ataluzados.
El talud adecuado a cada terreno no solo se aplica al corte principal sino a todos los frentes
de excavación, incluyendo las rampas.
1.2.2 Maquinaria para movimiento de tierra
Son en general equipos autopropulsados utilizados en construcción de caminos, carreteras,
ferrocarriles, túneles, aeropuertos, obras hidráulicas, y edificaciones. Están diseñados para
llevar a cabo varias funciones, como son: soltar y remover la tierra, elevar y cargar la tierra
en vehículos que han de transportarla, distribuir la tierra en tongadas o capas de espesor
controlado, y compactar la tierra. Algunas máquinas pueden efectuar más de una de estas
operaciones. Entre otras se pueden mencionar las siguientes máquinas para movimiento de
tierra:
1.2.2.1 Excavadora
Se denomina excavadora a una máquina autopropulsada, sobre neumáticos u orugas, con
una estructura capaz de girar al menos 360º (en un sentido y en otro y de forma
ininterrumpida) que excava o carga, eleva, gira y descarga materiales por la acción de la
cuchara, fijada a un conjunto formada por pluma y brazo o balancín sin que la estructura
portante o chasis se desplace.

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FOTOGRAFÍA 1 EXCAVADORA
FUENTE: EL AUTOR, 2008
1.2.2.1.1 Partes
 Chasis: Estructura portante desplazable mediante de cadenas o ruedas neumáticas.
En el caso de ser de ruedas llevará unos estabilizadores para constituir bases de
apoyo.
 Corona de giro: sirve de apoyo de la estructura sobre el chasis, permitiendo a ésta
girar mientras el chasis permanece en estación. De dentado exterior o interior
atacado por un piñón con motor independiente y dotada de freno.
 Estructura: sostiene el resto de la excavadora (motores, transmisiones, cabina,
contrapeso).
 Cuchara: Fijo o móvil y dispuesta en el extremo de un brazo móvil soportado por
una pluma también móvil.
 Energía motriz: Motor diesel o diésel-eléctrico
 Sistemas de accionamiento: Cilindros hidráulicos en su mayoría aunque también
existen por cables y cabestrantes, transmisiones mecánicas, cilindros neumáticos.

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1.2.2.1.2 Tipos
Existen dos tipos diferenciadas por el diseño del conjunto cuchara-brazo-pluma y que
condiciona su forma de trabajo
 Excavadora frontal o pala de empuje: Con la cuchara hacia arriba. Tiene mayor
altura de descarga. Útil en trabajos de minería, cuando se cargan materiales por
encima de la cota de trabajo.
 Retroexcavadora: tiene la cuchara hacia abajo. Permite llegar a cotas más bajas.
Utilizada sobre todo en construcción para zanjas, cimentaciones y desmontes.
Normalmente se suele referir de forma errónea a la pala mixta como retroexcavadora.
FOTOGRAFÍA 2 EXCAVADORA
1.2.2.2 Topadora o Bulldozer
A menudo conocida por su nombre inglés bulldozer. Estas máquinas remueven y empujan
la tierra con su cuchilla frontal. La eficiencia de estas máquinas se limitan a
desplazamientos de poco más de 100 m en horizontal. Existen dos tipos: bulldozer (cuchilla
fija) y angledozer (su cuchilla puede pivotar sobre un eje vertical). Estas máquinas suelen
estar equipadas con dientes de acero en la parte posterior, los que pueden ser hincados en el
terreno duro, al avanzar la topadora con los dientes hincados en el suelo lo sueltan para
poderlo luego empujar con la cuchilla frontal.

23
FOTOGRAFÍA 3 BULLDOZER CATERPILLAR D6D
1.2.2.2.1 Partes
La topadora está compuesta por un tractor de orugas o de 2 ejes sobre neumáticos, de chasis
rígido o articulado, equipada en la parte delantera con una cuchilla horizontal colocada
perpendicularmente al eje principal de la máquina que dispone de movimiento vertical de
corto recorrido. Existen varios tipos de cuchilla, los más destacados:
 Recta: típica para corte de terreno.
 Cóncava: Además de cortar el terreno, voltea las tierras que arrastra, facilitando su
movimiento.
 En U: Más baja que las anteriores, permite arrastrar mayor cantidad de material.
1.2.2.2.2 Tipos
 Bulldozer: cuya hoja de empuje frontal está fija al chasis del tractor mediante unos
largueros y unos cilindros hidráulicos, quedando esta perpendicular al movimiento
de la máquina. Los movimientos de la hoja son por tanto de tilt (inclinación lateral)
y pitch (inclinación con respecto al eje vertical).
 Angledozer: Los largueros son sustituidos por cilindros hidráulicos lo que permite
colocar la hoja en ángulo con respecto a la dirección de movimiento de trabajo. La

24
hoja es más baja y más ancha para mantener el ancho de trabajo aunque esté
inclinada.
 Tiltdozer: La hoja de esta explanadora se puede girar alrededor del eje longitudinal
del tractor y girar, tumbándola, alrededor de un eje horizontal, normal al eje del
motor. Si se gira echando la parte superior hacia atrás aumenta la capacidad de
corte, si se gira hacia delante, disminuye la capacidad de arrastre. Es el tractor que
más usos permite con el movimiento de su hoja.
La diferencia del funcionamiento de trabajo de la cuchilla de cada variante hace para ciertos
usos una de ellas sea más idóneo, aunque cualquiera de las tres lo podrían realizar.
1.2.2.2.3 Funcionamiento
El principio de funcionamiento consiste en desplazar la tierra o material a mover mediante
una cuchilla u hoja, solidaria con la máquina, que es accionada por el empuje de esta. Las
fases de trabajo de las topadoras son:
 Fase productiva: que se compone de excavación y empuje.
 Fase no productiva: que comprende el retorno a la posición inicial.
1.2.2.3 Pala cargadora frontal
Estos equipos se utilizan para remover tierra relativamente suelta y cargarla en vehículos
de transporte, como camiones o volquetes. Son generalmente articuladas para permitir
maniobras en un espacio reducido.

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FOTOGRAFÍA 4 CARGADOR FRONTAL
1.2.2.4 Motoniveladora
También conocida por el nombre inglés grader. Se utiliza para mezclar los terrenos,
cuando provienen de canteras diferentes, para darles una granulometría uniforme, y
disponer las tongadas en un espesor conveniente para ser compactadas, y para perfilar los
taludes tanto de rellenos como de cortes.
FOTOGRAFÍA 5 MOTONIVELADORA
FUENTE: EL AUTOR, 2009.

26
1.2.2.5 Compactadora
Se utiliza en la compactación de materiales sueltos para darle a este la capacidad de
soportar cargas pesadas, evitando el hundimiento del suelo así como también evitando la
penetración de agua y ayudando a que esta drene.
Los usos típicos incluyen la compactación del trazador de líneas del terraplén, la
construcción de carreteras y de calles, la preparación de la instalación industrial, la
construcción de aeropuertos, sitios de edificio grandes y operaciones grandes de
movimiento de tierras.
FOTOGRAFÍA 6 COMPACTADOR DE RODILLO
1.2.3 Rendimiento de maquinaria
1.2.3.1 Definiciones
La producción o rendimiento de una maquina es el número de unidades de trabajo que
realiza en la unidad de tiempo, generalmente una hora:
Producción = unidades de trabajo / hora
Las unidades de trabajo o de obra más comunes empleadas en el movimiento de tierras son
m 3
o la tonelada, pero en otras actividades de la construcción se usan otras más adecuadas.
La unidad de tiempo más empleada es la hora, aunque a veces la producción se expresa por
día.

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Antes de conocer los diferentes rendimientos de máquinas es necesario familiarizarnos con
algunos términos como son:
 Factor de Abundamiento: es una propiedad física del terreno de expanderse cuando
es removido de su estado natural, se puede calcular a traves de la siguiente formula:
F.V= (B/L – 1) (1)
donde:
F.V= % de abundamiento
B= peso de la tierra inalterada
L= peso de la tierra suelta
En la tabla 1 se puede observar algunos factores de expansión o abundamiento.
Tabla 1: Factor de Abundamiento
Clases de tierra Porcentaje de expansión
Arena o Grava Limpia de 5 a 15%
Suelo Artificial de 10 a 25%
Tierra Lama de 10 a 35%
Tierra Común de 20 a 45%
Arcilla de 30 a 60%
Roca Solida de 50 a 80%
Fuente:Facultadecienciasmatematicasfisicasyquimicas/ingenieríacivil/07/construccionescivilesII/Rendimientodemaquinas
http://www.sisman.utm.edu.ec/libros.
 Tiempo de un Ciclo (T): Este concepto está ligado a las diferentes operaciones que
emplean algunas máquinas para completar correctamente un trabajo, el tiempo de
un ciclo contempla maniobras, carga, descarga, espera, retorno, acarreo, etc.
 Capacidad de los Receptaculos (Q): Se refiere a la capacidad que tienen los
diferentes elementos de las maquinas como son cucharones de excavar y cargar,
cuchillas de bulldozer, cuchillas de motoniveladoras, etc. Esta viene dada por el
fabricante.

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 Factor de Eficiencia del Cucharon (K): es la relación que existe entre la cantidad de
material que hay en el receptáculo y la capacidad real del mismo.
K= material cargado por el receptáculo/capacidad nominal del receptáculo.
 Factor de eficiencia de la maquina (E): también conocido como factor de
rendimiento de trabajo o eficiencia, básicamente este factor representa las pérdidas
de rendimiento del equipo las cuales están en función directa con las condiciones
de la máquina, de la adaptación que se tenga para cierto trabajo y las condiciones de
la obra.
El factor de eficiencia depende de: las condiciones de administración y las condiciones de
la obra
Las condiciones de la obra son: superficie del terreno, topografía, condiciones climáticas,
adaptabilidad de la máquina.
Las condiciones de administración son: estado de la máquina, coordinación del trabajo
entre equipos. En la tabla 2 se dan los factores de eficiencia en función de estas
condiciones.
Tabla 2: Factores de Rendimiento de Trabajo en Función de las Condiciones de la Obra y de la Calidad de la
Administración
Condiciones de la obra Coeficiente de administración o gestión
EXCELENTE BUENA REGULAR MALA
EXCELENTES 1.00 0.84 0.81 0.76 0.70
BUENAS 0.95 0.78 0.75 0.71 0.65
REGULAR 0.85 0.72 0.69 0.65 0.60
MALAS 0.75 0.72 0.69 0.65 0.60
Fuente:Facultadecienciasmatematicasfisicasyquimicas/ingenieríacivil/07/construccionescivilesII/Rendimientodemaquinas
http://www.sisman.utm.edu.ec/libros.
A continuación los rendimientos de algunas máquinas:

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 Rendimiento de bulldozer: básicamente el rendimiento de estas máquinas depende
del tipo de hoja y su capacidad, así como de la eficiencia del operador y de la clase de
material en que trabaja. Su cálculo se hace de la siguiente ecuación :
R = 60*E*Q*K/T*F.V (2)
Donde:
R = rendimiento en m3 / hora
E = eficiencia general
Q = capacidad de carga de la cuchilla en m3
K = coeficiente de carga
T = tiempo de un ciclo
F.V = factor de abundamiento
 Rendimiento de cargadores : en función de la siguiente formula, el rendimiento de
los diferentes tipos de cargadores es :
R = 60*Q*K*E(0.764)/T*F.V (3)
Dónde:
R= rendimiento en m3 / hora
Q= capacidad nominal del cucharon
K= factor de llenado del cucharon
E = factor de rendimiento de trabajo
T = tiempo de un ciclo (minutos)
 Rendimiento de excavadoras : los factores que deben tomarse para el cálculo del
rendimiento son :
 Tipo de material
 Profundidad real del corte
 Angulo de giro

30
 Dimensión del equipo frontal
 Eficiencia del operador
 Condiciones del equipo y obra
 Capacidad del vehículo
Por lo tanto la formula con que se calcula el rendimiento para estas máquinas es:
R = 3600*Q*E*K(0.764)/T*F.V (4)
Dónde:
R = rendimiento en m3 / hora medidos en el banco
Q = capacidad o volumen del cucharon
E = factor de rendimiento de la maquina
K = factor de llenado del cucharon (depende de las dimensiones y capacidad del cucharon.
T = tiempo del ciclo en segundos
 Rendimiento de motoniveladoras: la forma general de calcular el rendimiento de
esta máquina es teniendo en cuenta el tiempo de trabajo y la siguiente formula:
T = D*N/V*E (5)
Dónde:
T = tiempo requerido para efectuar el trabajo
D = distancia recorrida en cada pasada
N = número de pasadas que se requiere para realizar el trabajo
V = velocidad de operación (km/hr)
E = factor de rendimiento de trabajo
 Rendimiento de compactadores: la obtención del rendimiento de estas máquinas en
general, se mide a través de un promedio en el que se considera el número de pasadas que
necesita hacer una máquina, para obtener la compactación deseada.
La fórmula es la siguiente:

31
R = A*V*e*C*10/N (6)
Dónde:
R = rendimiento en M3/hr
A = ancho compactado por la maquina en m
V = velocidad en km/hr
e = espesor de la capa a compactar en cms
C = coeficiente de reducción (0.6-0.8)
N = número de pasadas para obtener la compactación requerida
1.2.3.2 Factores que afectan el rendimiento de maquinaria pesada en los movimientos de
tierras
Se Tendrá en consideración:
 Características del terreno, tales como: cohesión, densidad, compacidad; son
factores que influyen en el rendimiento de la maquinaria.
 El tipo de terreno, que condiciona el rendimiento de los equipos empleados, ya que
determina variaciones en los costos que dependen de la dureza o grado de compactación. A
mayor dureza y compactación menor será el rendimiento de la excavación.
 Factores intrínsecos del terreno, tales como: asentamientos, niveles freáticos, zonas
plásticas, que pueden incrementar la medición.
 Tiempo (CICLO, PRODUCCIÓN HORA), costo y eficiencia en condiciones
óptimas de la maquina dependen directamente del operador.
 Formas de ejecutar las excavaciones, teniendo en cuenta profundidad, sección,
altura, etc.; orientará hacia el tipo de maquinaria más adecuada a emplear.

32
 Factores externos, tales como factores climáticos, tendidos aéreos o subterráneos,
edificaciones vecinas, tráfico, que pueden hacer que se paralice la excavación
 Topografía del terreno, pendiente
 Volúmenes a remover.
 Áreas.
 Distancias a recorrer por máquinas y equipos. Para carga y transporte de tierras se
especifican unidades de obra en función a la distancia a vertedero. A mayor distancia,
menor rendimiento de la unidad de obra.
Las unidades de obra se clasifican en función de la distancia (km).
1.2.4 Fundamentos de estadística
1.2.4.1 Concepto de población y muestra
El concepto de población en estadística va más allá de lo que comúnmente se conoce como
tal. Una población se precisa como un conjunto finito o infinito de personas u objetos que
presentan características comunes.
Algunas definiciones de población:
"Una población es un conjunto de todos los elementos que estamos estudiando, acerca de
los cuales intentamos sacar conclusiones" (Levin & Rubin, 1996).
"Una población es un conjunto de elementos que presentan una característica común".
(Cadenas, 1974).
El tamaño que tiene una población es un factor de suma importancia en el proceso de
investigación estadística y en este caso aplica a las mediciones que se realizaron en la
investigación de campo. Este tamaño viene dado por el número de elementos que

33
constituyen la población. Según el número de elementos la población puede ser finita o
infinita. Cuando el número de elementos que integra la población es muy grande, se puede
considerar a esta como una población infinita, por ejemplo; el conjunto de todos los
números positivos.
Una población finita es aquella que está formada por un limitado número de elementos, por
ejemplo; el número de habitantes de una comarca.
Cuando la población es muy grande, es obvio que la observación y/o medición de todos los
elementos se multiplica dada la complejidad en cuanto al trabajo, tiempo y costos
necesarios para hacerlo. Para solucionar este inconveniente se utiliza una muestra
estadística.
Es a menudo imposible o poco práctico observar la totalidad de los individuos, sobre todos
si estos son muchos. En lugar de examinar el grupo entero llamado población o universo, se
examina una pequeña parte del grupo denominada muestra.
1.2.4.2 Muestra
La muestra es una representación significativa de las características de una población, que
bajo, la asunción de un error (generalmente no superior al 5%) estudia las características de
un conjunto poblacional mucho menor que la población global.
"Se llama muestra a una parte de la población a estudiar que sirve para representarla"
(Murria R. Spiegel, 1991).
"Una muestra es una colección de algunos elementos de la población, pero no de todos"
(Levin & Rubin, 1996).
"Una muestra debe ser definida en base de la población determinada, y las conclusiones
que se obtengan de dicha muestra solo podrán referirse a la población en referencia",
(Cadenas, 1974).
Por ejemplo estudiar los valores sociales de una población de 5000 habitantes
aproximadamente, sería de gran dificultad poder analizar los valores sociales de todos ellos,
por ello, la estadística dota de una herramienta que es la muestra para extraer un conjunto

34
de población que represente a la globalidad y sobre la muestra realizar el estudio. Una
muestra representativa contiene las características relevantes de la población en las mismas
proporciones que están incluidas en tal población.
Los expertos en estadística recogen datos de una muestra. Utilizan esta información para
hacer referencias sobre la población que está representada por la muestra. En consecuencia
muestra y población son conceptos relativos. Una población es un todo y una muestra es
una fracción o segmento de ese todo.
1.2.4.3 Técnicas de Muestreo
Esto no es más que el procedimiento empleado para obtener una o más muestras de una
población.
Este se realiza una vez que se ha establecido un marco muestral representativo de la
población, se procede a la selección de los elementos de la muestra aunque hay muchas
formas de diseñar la muestra.
Al tomar varias muestras de una población, las estadísticas que se calculan para cada
muestra no necesariamente serían iguales, y lo más probable es que variaran de una muestra
a otra.
Existen dos métodos para seleccionar muestras de poblaciones; el muestreo no aleatorio o
de juicio y el muestreo aleatorio o de probabilidad. En este último todos los elementos de la
población tienen la oportunidad de ser escogidos en la muestra. Una muestra seleccionada
por muestreo de juicio se basa en la experiencia de alguien con la población. Algunas veces
una muestra de juicio se usa como guía o muestra tentativa para decidir como tomar una
muestra aleatoria más adelante. Las muestras de juicio evitan el análisis estadístico
necesario para hacer muestras de probabilidad. (freund & simon, 1994)
1.2.4.3.1 Muestreo aleatorio simple
Forman parte de este tipo de muestreo todos aquellos métodos para los que se puede
calcular la probabilidad de extracción de cualquiera de las muestras posibles. Este conjunto
de técnicas de muestreo es el más aconsejable, aunque en ocasiones no es posible optar por
él. En este caso se habla de muestras probabilistas, pues no es correcto hablar en rigor

35
de muestras representativas dado que, al no conocer las características de la población, no
es posible tener certeza de que tal característica se haya conseguido.
Dentro de estos están:
 Muestreo sistemático
Se utiliza cuando el universo o población es de gran tamaño, o ha de extenderse en el
tiempo. Primero hay que identificar las unidades y relacionarlas con el calendario (cuando
proceda). Luego hay que calcular una constante, que se denomina coeficiente de elevación:
K=N/n
Donde N es el tamaño del universo y n el tamaño de la muestra.
 Muestreo estratificado
Consiste en la división previa de la población de estudio en grupos o clases que se suponen
homogéneos con respecto a alguna característica de las que se van a estudiar. A cada uno
de estos estratos se le asignaría una cuota que determinaría el número de miembros del
mismo que compondrán la muestra. Dentro de cada estrato se suele usar la técnica de
muestreo sistemático, una de las técnicas de selección más usadas en la práctica.
Según la cantidad de elementos de la muestra que se han de elegir de cada uno de los
estratos, existen dos técnicas de muestreo estratificado:
 Asignación proporcional: el tamaño de la muestra dentro de cada estrato es
proporcional al tamaño del estrato dentro de la población.
 Asignación óptima: la muestra recogerá más individuos de aquellos estratos que
tengan más variabilidad. Para ello es necesario un conocimiento previo de la
población.
 Muestreo por etapas múltiples
Esta técnica es la única opción cuando no se dispone de lista completa de la población de
referencia o bien cuando por medio de la técnica de muestreo simple o estratificado se
obtiene una muestra con unidades distribuidas de tal forma que resultan de difícil acceso.
En el muestreo a estadios múltiples se subdivide la población en varios niveles ordenados
que se extraen sucesivamente por medio de un procedimiento de embudo. El muestreo se
desarrolla en varias fases o extracciones sucesivas para cada nivel.
 Muestreo por conglomerados
Se utiliza cuando la población se encuentra dividida, de manera natural, en grupos que se
supone que contienen toda la variabilidad de la población, es decir, la representan fielmente

36
respecto a la característica a elegir, pueden seleccionarse sólo algunos de estos grupos
o conglomerados para la realización del estudio.
Dentro de los grupos seleccionados se ubicarán las unidades elementales, por ejemplo, las
personas a encuestar, y podría aplicársele el instrumento de medición a todas las unidades,
es decir, los miembros del grupo, o sólo se le podría aplicar a algunos de ellos,
seleccionados al azar. Este método tiene la ventaja de simplificar la recogida de
información muestral.
Cuando, dentro de cada conglomerado seleccionado, se extraen algunos individuos para
integrar la muestra, el diseño se llama muestreo bietápico.
Las ideas de estratos y conglomerados son, en cierto sentido, opuestas. El primer método
funciona mejor cuanto más homogénea es la población respecto del estrato, aunque más
diferentes son éstos entre sí. En el segundo, ocurre lo contrario. Los conglomerados deben
presentar toda la variabilidad, aunque deben ser muy parecidos entre sí.
1.2.4.3.2 Muestreo no probabilístico
Es aquél para el que no se puede calcular la probabilidad de extracción de una determinada
muestra. Por tal motivo, se busca seleccionar a individuos que tienen un conocimiento
profundo del tema bajo estudio y se considera que la información aportada por esas
personas es vital para la toma de decisiones.
 Muestreo por cuotas
Es la técnica más difundida sobre todo en estudios de mercado y sondeos de opinión. En
primer lugar es necesario dividir la población de referencia en varios estratos definidos por
algunas variables de distribución conocida (como el género o la edad). Posteriormente se
calcula el peso proporcional de cada estrato, es decir, la parte proporcional de población
que representan. Finalmente se multiplica cada peso por el tamaño de n de la muestra para
determinar la cuota precisa en cada estrato. Se diferencia del muestreo estratificado en que
una vez determinada la cuota, el investigador es libre de elegir a los sujetos de la muestra
dentro de cada estrato.
 Muestreo de bola de nieve
Indicado para estudios de poblaciones clandestinas, minoritarias o muy dispersas pero en
contacto entre sí. Consiste en identificar sujetos que se incluirán en la muestra a partir de
los propios entrevistados. Partiendo de una pequeña cantidad de individuos que cumplen
los requisitos necesarios, servirán como localizadores de otros con características análogas.
 Muestreo subjetivo por decisión razonada

37
En este caso las unidades de la muestra se eligen en función de algunas de sus
características de manera racional y no casual. Una variante de esta técnica es el muestreo
compensado o equilibrado, en el que se seleccionan las unidades de tal forma que la media
de la muestra para determinadas variables se acerque a la media de la población. La cual
funciona en base a referencias o por recomendación después se reconoce por medio de la
estadística.
1.2.4.4 Importanciadedeterminareltamañodeunamuestra
El determinar el tamaño de una muestra representa una parte esencial del método científico
para poder llevar a cabo una investigación. Al muestreo se le define como el conjunto de
observaciones necesarias para estudiar la distribución de determinadas características en la
totalidad de una población, a partir de la observación de una parte o subconjunto de una
población, denominada muestra.
El muestreo debe procurar ser representativo, ya que proporciona ventajas de índole
económicas y prácticas, brindando la alternativa de optar por otra alternativa, ya que en
lugar de investigar el total de la población, se investiga tan sólo una parte de ella,
proporcionando con esto la información en forma más oportuna, eficiente y exacta,
eliminando con ello recurrir a encuestar a toda la población.
1.2.4.5DefinirelTamañodeunaMuestra
Al definir el tamaño de la muestra, se debe procurar que ésta información sea
representativa, válida y confiable y al mismo tiempo represente un mínimo costo. Por lo
tanto, el tamaño de la muestra estará delimitado por los objetivos del estudio y las
características de la población, además de los recursos y el tiempo de que se dispone.
1.2.4.6 EtapasparadeterminarelTamañodelaMuestra
 Determinar el nivel de confianza con que se desea trabajar. (Z ), donde z = 1.96 para
un 95% de confianza o z= 1.65 para el 90% de confianza

38
Tabla 3: Tabla de Apoyo al Cálculo del Tamaño de una Muestra por Niveles de Confianza.
TABLA DE APOYO AL CALCULO DEL TAMAÑO DE UNA MUESTRAPOR NIVELES DE CONFIANZA
Certeza 95% 94% 93% 92% 91% 90% 80% 62.27% 50%
Z 1.96 1.88 1.81 1.75 1.69 1.65 1.28 1 0.6745
3.84 3.53 3.28 3.06 2.86 2.72 1.64 1.00 0.45
e 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.20 0.37 0.50
0.0025 0.0036 0.0049 0.0064 0.0081 0.01 0.04 0.1369 0.25
Fuente: Mendenhall, W. y Reinmuth, J. (1986).
Para ver como se distribuye algunas de las características de la muestra con respecto a la
variable que se está midiendo, se puede recurrir a la famosa campana de Gauss o Student,
que refleja la curva normal de distribución cuya característica principal es la de ser
unimodal donde la media, mediana y la moda siempre coinciden.
FIGURA 1 CAMPANA DE GAUSS O STUDENT
FUENTE: MENDENHALL, W. Y REINMUTH, J., 1986

39
Esta distribución normal, permite representar en la estadística muchos fenómenos físicos,
biológicos, psicológicos o sociológicos. Ahora bien, se hace necesario el definir los
términos Media, Moda y Mediana:
Media: Es el conjunto de n observaciones sumadas y divididas entre n.
Moda: Se define como el valor que más ocurre en un conjunto de observaciones.
Mediana: Es el centro de un conjunto de observaciones ordenadas en forma creciente.
Esta curva esta detallada en todos los libros de estadística y se puede recurrir a ella cuando
se desee obtener otros valores de certeza como por ejemplo el 99% de estimación y que da
por resultado z=3.00 o z=1.65 para el 90%.
 Estimar las características del fenómeno investigado. Donde se considera la
probabilidad de que ocurra el evento (p) y la de que no se realice (q); siempre tomando en
consideración que la suma de ambos valores p + q será invariablemente siempre igual a 1,
cuando no se cuente con suficiente información, le asignaremos p = .50 q = .50.
 Determinar el grado de error máximo aceptable en los resultados de la
investigación. Éste puede ser hasta del 10%; ya que variaciones superiores al 10% reducen
la validez de la información.
 Se aplica la fórmula del tamaño de la muestra de acuerdo con el tipo de población.
Tabla 4: Estimación de la Muestra según el Tipo de Población
Población infinita Población Finita
Cuando no se sabe el número exacto de
unidades del que está compuesta la
población.
Cuando se conoce cuántos elementos tiene la
población
En donde:
Z = nivel de confianza.
p = Probabilidad a favor.
q = Probabilidad en contra.
N = Universo
e = error de estimación.
n = tamaño de la muestra
Fuente: Mendenhall, W. y Reinmuth, J. (1986).

40
2. OBJETIVOS Y ALCANCE
2.1 OBJETIVO GENERAL
Se determino el rendimiento de los equipos de maquinaria pesada utilizados en
movimientos de tierra en la ciudad de Cartagena, por medio de mediciones directas en obra
para así establecer una base de datos de rendimientos plasmados en una tabla que sirva de
utilidad a constructores y a la comunidad en general.
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS.
 Se determinó el rendimiento para una motoniveladora, mediante medición directa
en obra para los ítems de extendida y perfilación de material, céreo de vías, céreo de
terrazas.
 Se determinó el rendimiento para una excavadora, mediante medición directa en
obra para los ítems de excavación de cajas, conformación de talud, cargue de
volquetas en canteras, cargue de volquetas en obra, excavación de zanjas,
excavación de lagos artificiales.
 Se determinó el rendimiento para un bulldozer, mediante medición directa en obra
para los ítems de desmonte, descapote, extendida de material de relleno.
 Se determinó el rendimiento para un cargador de pala frontal, mediante medición
directa en obra para el ítem de cargue de volquetas en obra.
 Se determinó el rendimiento para un vibro-compactador, mediante medición directa
en obra para los ítems de compactación de subrasante, compactación de bases y
compactación de terrazas.
 Se analizaron los datos tomados en obra y compararon con la información
recolectada en las encuestas y la revisión de los manuales de los fabricantes, para
elaborar una base de datos de rendimientos de maquinaria pesada.

41
2.3 ALCANCE
El proyecto se limitó única y exclusivamente a obtener los rendimientos de maquinaria
pesada en la ciudad de Cartagena tomando como caso de estudio: las obras de urbanismo
Coral Lakes en el km 13 vía Barranquilla y Zona Franca Parque Central ubicado en la
variante Cartagena, sector aguas prietas. Calle 1 Cra 2-5, con la utilización de maquinarias
tales como excavadoras en los ítems: excavación de cajas, conformación de talud, cargue
de volquetas en canteras, cargue de volquetas en obra, excavación de zanjas, excavación de
lagos artificiales; para bulldozers en los ítems: desmonte, descapote, extendida de material
de relleno; para motoniveladoras: en los ítems extendida y perfilacion de material, céreo de
vías, céreo de terrazas; para cargadores en el ítem: cargue de volquetas en obra y para
compactadores en los ítems: compactación de subrasante, compactación de bases y
compactación de terrazas.
Esta medición facilitó el análisis y la obtención de los rendimientos, valiéndose de unas
mediciones directas en obra y trabajando en condiciones ideales, es decir, sin tener en
cuenta tiempos muertos, daños de los equipos, condiciones climáticas con el fin de que las
muestras no se vean afectadas o se sesguen por estos factores. Todos los datos tomados se
registraron y tabularon, para realizar finalmente el cálculo de los rendimientos de cada
equipo.
3. METODOLOGIA

42
El estudio que se realizó es una investigación mixta que conjuga la investigación
documental con la investigación de campo, documental ya que a través de las diferentes
teorías expuestas por el fabricante se identificaron algunos factores y fórmulas para
establecer la manera como se calculan teóricamente los rendimientos de los equipos y la
investigación de campo ya que se estudió el fenómeno a partir del ambiente en que este se
desarrolló , donde la fuente de información fue primaria, obtenida a partir de encuestas y
mediciones de campo y secundaria, obtenida de los catálogos de los fabricante.
El método que se utilizó en el presente estudio pertenece al método particular y especifico y
dentro de este se desarrolló a través del método de observación más específicamente
observación directa y observación por encuestas (método de encuestas).
La presente investigación siguió la siguiente metodología:
 A través de la investigación documental se revisó la información teórica que existe
respecto al tema de rendimientos de maquinarias, ecuaciones o formulas del cálculo
de rendimientos dadas por el manual del fabricante y apoyados en el marco
referencial, se identificaron los factores que afectan este tipo de rendimientos,
dando una explicación detallada de la manera como estos textos(Manual Caterpillar,
Ed. 31) ayudan a estimar mediante gráficos y tablas la producción de los equipos
pesados obteniendo unos valores teóricos los cuales son asociados a unos factores
de corrección para así estimar la producción real teórica sin embargo, el presente
estudio se realizó en condiciones ideales es decir con máquinas en buenas
condiciones para trabajar, no se tuvo en cuenta el clima o condiciones ambientales
pues las muestras o mediciones fueron tomadas cuando la maquina estuvo en
operación y se tuvo en cuenta la experiencia del operador para que no afectara la
medición tomada.
 Se estableció mediante el método de encuesta (fuente primaria) si las empresas
dedicadas al movimiento de tierras en la ciudad de Cartagena cuentan actualmente
con una base de datos que representen los rendimientos de maquinaria pesada, lo
cual si existiesen podrían ser complemento de este estudio. Las empresas a las que
se le hizo esta encuesta son:

43
 Equipos y Transportes y Cía. Ltda.
 Promotora Montecarlo Vías S.A.
 Laguna Morante S.A.
 Sierra Pérez y Cía. S. en C.
 Arismendy Andrade Multiservicios
 Megamovimientos
 Movicom S.A.
 Herrera y Duran Ltda.
El formato utilizado para realizar estas encuestas se muestra en el anexo 1, se
hicieron 5 preguntas a los encuestados (empresas dedicadas al movimiento de
tierras) cuyo objeto era determinar los parámetros que utilizan las empresas de la
ciudad para estimar los rendimientos de los equipos y si creen que los métodos
utilizados para tal fin son los idóneos o por el contrario tienen algún tipo de
falencias.
 Mediante el método de observación, observación directa se tomaron los
rendimientos en obra de todos y cada uno de los ítems más representativos en los
movimientos de tierra para cada una de las máquinas. Es así, que para la excavadora
se tomaron ítems de excavación de cajas para conformación de vías, conformación
de taludes, cargue de material tanto en canteras como en acarreo dentro de la obra,
excavación de zanjas, excavación de lagos. Para el caso de bulldozer, se
establecieron los ítems de desmonte, descapote, extendida de material de relleno.
Para los cargadores de pala frontal, se establecieron los ítems de cargue de
materiales. Para el caso de las motoniveladoras, se establecieron los ítems de
extendida de materiales y perfilacion de terrazas, céreo de vías y céreo de terrazas y
para el caso de los vibrocompactadores, se establecieron los ítems de compactación
de subrasantes y bases al igual que compactación de terrazas. A través del método
de muestreo no aleatorio o de juicio, se tomaron las mediciones necesarias según el
tamaño de la muestra, es decir para cada ítem se determinó el tamaño de la

44
población y se calculó el tamaño muestral, para el cual se optó por un nivel de
confianza del 95% y 5% de error. Estas mediciones fueron registradas en el formato
establecido para ítem o actividad, cada ítem o actividad tiene su formato el cual en
la metodología por ítem aparece su respectivo anexo.
3.1 METODOLOGIAS POR ITEM O ACTIVIDAD
3.1.1 Ítem de excavación de cajas en la conformación de vías
La excavación de cajas para conformación de vías consiste en un corte que se la hace al
terreno para llevarlo al plano de arranque en este caso a la cota de diseño de la subrasante,
cuando la profundidad de corte es mínima (menor a 0,30 m) se puede utilizar otro tipo de
maquinaria como es el bulldozer para profundidades mayores optamos por la excavadora de
orugas pues el rendimiento es óptimo.
La medición de este ítem se hizo mediante medición directa en obra, se utilizó un área
especificada por los abscisados de la vía en cuestión y con base en las cotas de terreno y a
las cotas de diseño se establecio una profundidad promedio de corte obteniendo un área y
una profundidad se calculó un volumen de extracción, el paso a seguir fue cronometrar el
tiempo en que la maquina hace esta operación en condiciones normales, sin afectación por
demoras y por último se cubico el balde del equipo para estimar su capacidad ya que de
esto depende también el rendimiento. Se consignaron estos datos en un formato (ver anexo
2) y se tomaron un número de mediciones repetitivas de este ítem hasta alcanzar una
muestra significativa para calcular el rendimiento de esta operación, se sumaron los valores
de los rendimientos promedios de todas las mediciones y se dividieron entre el número total
de muestras o mediciones tomadas para así obtener el rendimiento promedio para este ítem
el cual fue representado en una tabla de rendimientos. (Tabla 14)
Para este ítem se determinó que el tamaño de la población corresponde al volumen total de
material excavado para todas las vías el cual es de 17.679 m3
, luego el tamaño de la
muestra a estudiar fue de 4.350 m3
es decir se hicieron mediciones hasta alcanzar este

45
volumen con un nivel de confianza del 95% y un error de estimación de 5%. Las unidades
de medida son m3
/hora.
Fotografía 7 Excavación de caja para conformación de vías
Fuente: El autor, 2008
3.1.2 Ítem de Conformación de Taludes
La conformación de taludes es muy importante en la construcción de rampas de acceso,
zanjas y lagos puesto que son los que van a evitar en gran medida la erosión del terreno en
especial en terrenos con poca cohesión, de ahí que hay que trabajar con los ángulos del
talud natural del terreno.
La medición de este ítem se hizo directamente en obra por el método de observación,
observación directa, se utilizó un área demarcada con anticipación desde el pie del talud
hasta su hombro, se hicieron lecturas con un nivel para establecer las alturas de la pared del
talud, el cual es de 5 m en promedio y se midieron los anchos de este los cuales siempre
serán constantes de 3 m, y por último se hicieron las mediciones con base en las longitudes
de trabajo obteniendo un volumen de extraído de la conformación del talud, el cual fue
consignando en su respectivo formato al igual que se cubico el balde del equipo para
establecer una referencia. Se tomo el número necesario de mediciones hasta alcanzar la
muestra calculada y se consignaron en el formato para tal fin (ver anexo 3), luego se
calculo los rendimientos por unidad de tiempo hasta alcanzar el tamaño de la muestra. Se

46
promediaron todos los rendimientos tomados para obtener el rendimiento de la maquina en
esta actividad el cual fue consignado en una tabla de rendimientos (Tabla 14). Las unidades
de medida son m3
/hora.
La población total para este ítem corresponde al volumen total de material excavado y
perfilado para la conformación de un talud en 4 lagos artificiales, el cual es de 9000 m3
y
del cual se obtuvo un tamaño muestral de 2183 m3
con un nivel de confianza del 95% y un
error estimado en 5%, el cual fue consignado en el formato. (Ver anexo 3).
Fotografía 8 Conformación de Talud con Hitachi 330
3.1.3 Ítem de cargue de volquetas en cantera
El rendimiento de un equipo de cargue en cantera depende de muchos factores, como son
la cohesión, la densidad, la topografía, el acceso a la zona de cargue, la dureza del material,
a mayor dureza menor el rendimiento, al número de volquetas disponibles para el acarreo,
etc. En este sentido se midió el rendimiento de este equipo en el mismo instante en que la
volqueta estuvo en la zona de cargue, evitando atrasos por acomodación de la misma, se
cubicaron las volquetas las cuales cubican entre 15 y 16 m3
y se estimó el tiempo que
utiliza el equipo en su llenado, determinando con antelación la capacidad del balde o
cucharon de la excavadora para hacer referencia al mismo.

47
Se repitió el procedimiento hasta obtener un número significativo de mediciones las cuales
se consignaron en el formato para tal fin (ver anexo 4) y se calculo su rendimiento
promedio consignándolo en una tabla de rendimientos. (Tabla 14).
La población de estudio para esta actividad corresponde al volumen total de material
explotado en canteras para su utilización en la obra el cual corresponde a 16.000 m3
, para el
cual su tamaño muestral corresponde a 4230 m3
es decir se hicieron mediciones en obra
hasta alcanzar el tamaño de la muestra con un nivel de confianza de 95% y un error de
estimación de 5%. Las unidades de medida son m3
/hora
Fotografía 9 Cargue en Cantera con Hitachi 330
3.1.4 Ítem de cargue de volquetas en obra
Al igual que en el ítems anterior depende de muchos factores pero se partió del hecho de
que se trabajó en condiciones normales con el número adecuado de volquetas de tal manera
que no hubo tiempos muertos para los equipos, se cubicaron todas las volquetas las cuales
tienen capacidades que oscilan entre 15 y 16 m3
al igual que los cucharones de los equipos,
se estimaron los tiempos de llenado de los vehículos y se consignaron en los formatos para
tal fin (ver anexo 5) para el cálculo de su rendimiento.
La población de estudio para este ítem corresponde al volumen total de corte es de 6.000
m3
de material del sitio y cuya muestra corresponde a 2100 m3
, es decir, que se hicieron

48
mediciones hasta alcanzar el volumen del tamaño de la muestra con un nivel de confianza
de 95% y un error de 5%. Las unidades de medida son m3
/hora.
Fotografía 10 Cargue en obra con Hitachi 330
3.1.5 Ítem de desmonte
El ítem de desmonte hace referencia al retiro de la tierra que se encuentran por encima de la
rasante este retiro es muy superficial más bien es una limpieza que se le hace a la zona que
se va a intervenir, generalmente el desmonte se lleva a cabo por un bulldozer.
La forma de medir este ítem fue directamente en obra, mediante el método de observación.
Se utilizó una zona demarcada con anterioridad para establecer el área de trabajo en m2
luego se empleó el equipo para esta labor, se cronometro el tiempo empleado por la
maquina en esta labor y se midió también las dimensiones de la cuchilla del bulldozer para
establecer una referencia de esta con base en la capacidad, se consignaron en los formatos
(ver anexo 6) toda la información y se repitió el proceso hasta obtener una muestra
significativa del mismo, después de obtener el número necesario según el tamaño de la
muestra se calculó el rendimiento del equipo en esta labor promediando todas las
mediciones tomadas según la muestra, el resultado del rendimiento promedio del equipo
fue consignado en una tabla de rendimientos. (Tabla 14).

49
La población para esta actividad corresponde al área total de desmonte del proyecto el cual
es de 400.000 m2
y su correspondiente muestra es de 50400 m2
, con un nivel de confianza
del 95% y un error de 5% Las unidades de medida son m2
/hora.
Fotografía 11 desmonte con bulldozer D6
3.1.6 Ítem de descapote
Se conoce como descapote al retiro de la capa vegetal, arbustos, raíces, basuras, de un
terreno el cual es de aproximadamente de 0,20 a 0,25 m de espesor, el rendimiento de este
ítems depende directamente del tipo de terreno que se va a remover, de su cohesión, dureza,
asentamientos, niveles freáticos, topografía. La forma de medición de este ítem se realizó
directamente en obra, mediante observación directa se utilizaron áreas predeterminadas
topográficamente y se establecieron profundidades promedios no superiores a 0,25 m,
calculando así un volumen a descapotar el cual es consignado, se estimaron los tiempos
cronometrados que empleo el equipo para esta labor, el cual también fue consignado, se
establece la capacidad de la cuchilla del bulldozer y se consigna.

50
Se repitió el proceso hasta obtener el número de muestras según el tamaño calculado las
cuales se consignaron en los formatos (ver anexo 7) y se calculó el rendimiento promedio
de este equipo sumando todas las mediciones hechas y promediando estas. El resultado de
estas mediciones fue consignado en una tabla de rendimientos. (Tabla 14).
La población para esta actividad corresponde al volumen total de descapote para el
proyecto el cual es de 100.000 m3
y cuya muestra corresponde a 5447 m3
, con un nivel de
confianza de 95% y un error de 5%. Las unidades de medida son m3
/hora.
Fotografía 12 Descapote con bulldozer D6
3.1.7 Ítem de extendida de material de relleno
Se conoce como extendida de material al empuje de material clasificado por un equipo en
este caso bulldozer el cual trabaja con un espesor de capa dado, el rendimiento de esta
máquina está limitado a desplazamientos horizontales no mayores de 100 m hacia delante
conocido este movimiento como fase productiva y el movimiento hacia atrás se conoce
como fase no productiva o de retorno a la posición inicial.
Este ítem fue medido en obra utilizando un área en m2
determinada por los abscisados de la
vía y sus anchos, el espesor de la capa es constante en su trayecto, aproximadamente 0,20
m para cumplir con los requerimientos técnicos de la vía. Se consignaron estos valores en

51
sus respectivos formatos al igual que la capacidad de la cuchilla del bulldozer (ver anexo 8)
y se calculó este ítem utilizando el tiempo cronometrado que requiere la máquina para
extender una cantidad conocida de material seleccionado, este procedimiento se repitió
hasta alcanzar el número de mediciones que la muestra requirió, consignando el
rendimiento del equipo en una tabla. (Tabla 14)
La población de estudio para esta actividad corresponde al volumen total de relleno con
material seleccionado que es de 5333 m3
y la muestra calculada fue de 2760 m3
. Las
unidades de medida son m3
/hora
Fotografía 13 Extendida de Material de Relleno con bulldozer D6
3.1.8 Ítem de cargue de material con cargador en la obra
El cargue de material con este tipo de equipos cargadores de pala frontal se utiliza mucho
en canteras y en obras cuando el material esta suelto y no necesita ser explotados de una
cantera, por ser un equipo articulado permite maniobras en espacios reducidos.
Para el cálculo del rendimiento de este equipo se hicieron mediciones directas en obra, se
cronometraron los tiempos que emplea el equipo para el llenado de una volqueta la cual
fue previamente cubicada al igual que el cucharon del equipo como referencia y se tomaron
el número necesario de mediciones según la muestra, las cuales se consignaron en formatos

52
para tal fin (ver anexo 9) para obtener el cálculo del rendimiento promediando las
diferentes mediciones hechas de este equipo, el cual fue consignado en una tabla. (tabla 14)
Para efectos de las mediciones se utiliza el valor total de la población la cual corresponde a
2000 m3 aproximadamente por ser un volumen relativamente bajo.
Las unidades de medida son m3
/hora.
Fotografía 14 Cargue de Volquetas con Cargador
3.1.9 Ítem de excavación de zanjas
Se considera zanja a la excavación no mayor de 4 m en ancho o diámetro y no mayor a 7 m
de profundidad, este tipo de excavación se puede hacer de forma mecánica y según el tipo
de terreno puede utilizarse entibados o achique, estas zanjas se hacen para la instalaciones
de tubería sanitaria, canales, cimentaciones, etc.
En nuestro caso la maquina idónea para hacerlo es la pala excavadora, la forma de
medición de este ítem se realizó utilizando una zona de excavación de zanja, una longitud,
un ancho y una profundidad, determinando así un volumen a excavar, se cubico el cucharon
del equipo y se consignó en el formato y se estimó el tiempo empleado para cada medición,
hasta alcanzar el número necesario de medidas según la muestra calculada, los cuales se
consignaron en los respectivos formatos para su cálculo (ver anexo 10).

53
La población para esta actividad corresponde al volumen total de excavación de zanjas que
es de 1480 m3
, de la cual se estableció como muestra el mismo volumen de la población por
ser este un volumen demasiado bajo. Las unidades de medida son m3
/hora.
Fotografía 15 Excavación de zanja con Caterpillar 200
3.1.10 Ítem de excavación de lagos
Este ítem no es muy conocido en la práctica de los movimientos de tierras, pocas son las
construcciones que hacen este tipo de inversiones por los altos costos que generan las
excavaciones, se utilizan maquinarias como excavadoras de gran capacidad de cargue para
construirlos y gran número de volquetas para hacer el acarreo del material explotado, en
nuestro caso dicho material ha sido dispuestos en zonas donde por su topografía implicaba
rellenos ahorrándonos el transporte de material de otras zonas más alejadas. El rendimiento
de este ítem lo da la capacidad de explotación de las máquinas.
Este ítem fue medido en la excavación de 5 lagos artificiales que se hicieron en la
urbanización Coral Lakes, los cuales tienen un área de 3,5 ha (35.000 m2
) utilizando un
número considerable de volquetas, las cuales fueron cubicadas al igual que el balde de las
excavadoras, se hizo la medición en horas en la que la producción fue constante y no hubo
tiempos muertos o demoras, fueron consignados en los formatos para su cálculo (ver anexo
11), para el cual se tomaron mediciones de tiempo de los equipos llenando las volquetas y

54
se dividieron entre el número total de medidas para obtener un rendimiento promedio el
cual fue consignado en una tabla.(Tabla 14). La población de estudio corresponde al
volumen total de material extraído de las excavaciones de estos lagos que fueron de
100.000 m3
y cuya muestra estas 4365 m3
. Con un nivel de confianza de 95% y un error de
5%. Las unidades de medida son m3
/hora.
Fotografía 16 Excavación de lagos artificiales con Hitachi 330
3.1.11 Ítem de extendida y perfilación de material en la vía
Este ítem consiste en empujar el material puesto y extenderlo a lo largo de una zona
demarcada por la excavación de la caja que conforma la vía, este proceso con esta máquina
es más eficiente que con el bulldozer debido a la velocidad de trabajo de la misma, ambas
maquinas tienes faces no productivas pero la motoniveladora regresa al punto de inicio
mucho más rápido.
Este ítem fue medido teniendo en cuenta áreas en m2
de trabajo determinadas por los
anchos y las longitudes de la vía y estableciendo las alturas de relleno de 0,20 m, se
colocaron cierta cantidad de viajes cubicados en dicha zona y se estimaron los tiempos a
través de un cronometro que empleo el equipo tumbando y perfilando este material, se
repitió el proceso en otras áreas hasta tener un número significativo según el tamaño de la
muestra para ser consignadas en los formatos (ver anexo 12) para el cálculo del rendimiento

55
del equipo en este ítem. Se calculó un promedio de todas las mediciones y se estableció un
rendimiento el cual fue consignado en una tabla.(Tabla 14).
La población de estudio se fijó en el volumen total de material de relleno seleccionado que
se extendió con la máquina el cual fue de 10666 m3
y cuya muestra fue calculada en 3735
m3
, con un nivel de confianza del 95% y un error de 5%. Las unidades de medida son
m3
/hora.
Fotografía 17 Perfilacion de Material con Motoniveladora
3.1.12 Ítem de cereo de vías
Se conoce como cereo al proceso que hace una motoniveladora de nivelar un terreno y
llevarlo a la cota de diseño, agregando material de acabado. En este proceso se hace una
verificación con un equipo de nivelación para corroborar que las abscisas estén en las cotas
de acabado se tiene en cuenta la pendiente longitudinal y transversal de la vía.
Este ítem fue medido utilizando zonas que ameritaban el cereo por parte de la
motoniveladora, se demarcaron están zonas por los abscisados de la vía y se estimó el
tiempo cronometrado de la ejecución del proceso con la maquina el cual solo se termina
cuando el topógrafo mediante una levantamiento establece que el terreno está en las cotas
de diseño para luego consignarlo en sus respectivo formato (ver anexo 13) para el cálculo
del rendimiento de este equipo en dicha labor. Para calcular este rendimiento se

56
promediaron las mediciones tomadas en las diferentes áreas ceriadas según el tamaño de la
muestra la cual fue de 2760 m3
de una población de 5333 m3
, con un nivel de confianza de
95% y un error de 5%. Las unidades de medida son m3
/hora
Fotografía 18 cereo de vías con Motoniveladora
3.1.13 Ítem cereo de terrazas
Al igual que el ítem de cereo de vías, corresponde este ítem a llevar a cota de diseño una
franja o área específica dichas áreas tienen por lo general áreas geométricas definidas como
cuadrados o rectángulos las cuales pueden tener una misma cota de diseño en toda el área a
nivelar o pendientes mínimas transversales o longitudinales.
Para medir este ítem se tuvo en cuenta el área de la terraza que previamente se extendió y
perfiló, obteniendo así un volumen dado, el cual se cerió hasta alcanzar los niveles
requeridos, se determinó a través de un cronómetro el tiempo ininterrumpido que gastó la
motoniveladora en hacer este trabajo, cuyos datos se tomaron directamente en obra y se
consigan en su respectivo formato (ver anexo 14) para su análisis y calculo. El cual se llevó
a cabo promediando todas las mediciones hechas según el tamaño de la muestra calculada y
consignada en una tabla de rendimientos.

57
La población de estudio corresponde al volumen total de material de relleno seleccionado el
cual es de 10800 m3
de la cual el tamaño muestral es de 3758 m3
, con un nivel de confianza
de 95% y un error estimado en 5%. Las unidades de medida son m3
/hora.
Fotografía 19 Cereo de terrazas con Motoniveladora
3.1.14 Ítem de compactación de subrasante.
Para llegar a la subrasante se ha debido hacer una limpieza de la zona que se va a intervenir
ya sea un desmonte o un descapote del terreno garantizando la limpieza del mismo de capa
vegetal, raíces, basuras, etc., luego se hace un corte o relleno del terreno hasta alcanzar la
cota de terreno o subrasante.
La subrasante en todo proyecto debe estar siempre seca y bien drenada ya que sobre ella se
colocaran las diferentes capas de material seleccionado. La compactación será del 90% del
proctor estándar.
Este ítem fue medido estimando los tiempos que utiliza el equipo de compactación en la
labor o actividad, se hizo una medición de la zona de estudio la cual está delimitada por el
ancho de la vía y por el abscisado de la vía (longitud), para obtener un área de estudio dado
en m2
se cronómetro el tiempo utilizado por la maquina hasta cumplir con los

58
requerimientos técnicos de la obra los cuales son corroborados cuando las pruebas de
densidad en el terreno cumplen con la norma, el número de medidas necesarias fue
consignando y recolectado en los formatos (ver anexo 15) para su cálculo, según el tamaño
de la muestra para luego promediarlos y así obtener un rendimiento de esta actividad. El
tamaño de la muestra es de 25.257 m2
. Las unidades de medida son en m2
/hora
Fotografía 20 Compactación de
subrasante
Fuente: El autor, 2008.
3.1.15 Ítem de compactación de base en una vía
El proceso de compactar un terreno es la acción de presionar el material sobre el terreno a
fin de reducir el volumen al más mínimo posible, hasta el punto de poder alcanzar una
dureza del material mínima del 98% del proctor, evitando así el hundimiento y la
penetración del agua en el terreno y dándole propiedades al terreno de soportar cargas
pesadas. Antes de darle la compactación al terreno, otro equipo ha tenido que darle acabado
a este tanto de pendientes como de drenaje, al igual que humectación.
Este ítem fue medido utilizando una zona o área de estudio estimada por los anchos y
longitud de la vía con un espesor de capa de 0,15 a 0,20 m, calculando asi el volumen a

59
compactar por el equipo, teniendo la zona delimitada se procedió a estimar mediante el
cronometro los tiempos que utiliza el equipo en la labor dada, los cuales solo son
corroborados cuando las densidades tomadas a la vía cumplen con las especificaciones.
Se hicieron mediciones en los formatos (ver anexo 16) y se tomaron tanta medidas como el
tamaño de la muestra indico hasta obtener una muestra para realizar el cálculo del
rendimiento de este, el cual se hizo promediando todas las mediciones que se hicieron para
esta actividad.
La muestra poblacional corresponde a 2760 m3
de una población de 5333 m3
. Las unidades
de medida son m3
/hora. Las unidades de medida son M3/hora.
Fotografía 21 Compactación de bases con vibro de 10 t
Fuente: El autor, 2009.
3.1.16 Ítem de compactación de terrazas
Este item sera medido al igual que el anterior estableciendo un area demarcada por las
especificaciones las cuales tendran areas geometrica definidas, las cuales despues de un
cereo hecho por la motoniveladora seran compactadas hasta alcanzar la compactacion
requerida por las especificaciones tecnicas del proyecto que para estos casos son minimo el
95 % del proctor, se determinara el tiempo empleado en esta operación por la maquina y se
consignara en formatos para tal fin (ver anexo 17) hasta obtener el rendimiento para este
item. La poblacion de estudio corresponde al volumen total a compactar en las terraza cuyo

60
valor es de 10800 m3
y cuyo tamaño muestral fue de 3758 m3
. Las unidades de medida son
m3
/hora
Fotografía 22
Compactación de terrazas con vibro de 10 t
 Seguidamente se procesó toda la información recolectada y mediante métodos
estadísticos, matemáticos y software de Excel se calcularon los rendimientos para
cada máquina los cuales son presentados a través de una base de datos plasmada en
tablas en el siguiente capítulo.(Tabla 14)

61
4. RESULTADOS Y DISCUSIONES
4.1 REVISION TEORICA Y DOCUMENTAL DE LOS RENDIMIENTOS DE
MAQUINAS
Según el manual de rendimientos Caterpillar se encontró que para los diferentes equipos de
maquinaria pesada como son bulldozer, motoniveladoras, excavadoras, cargadores y
compactadores existen una serie de tablas donde se pueden estimar los valores de
rendimientos para cada equipo de la siguiente manera:
Rendimientos para un bulldozer según el manual de rendimiento Caterpillar
Para el caso de los rendimientos de bulldozer se encontró unas tablas de los diferentes
modelos donde se puede estimar la producción en m3
/hora (sistema métrico) o yardas3
/hora
(sistema ingles), según diferentes distancias de acarreo, estas mediciones arrojan una
capacidad máxima de la máquina para luego ser corregida con otra tabla que indica los
factores que afectan este tipo de medición.
Estas mediciones se desarrollan bajo ciertas condiciones:
 La eficiencia de la maquina es del 100%
 Los tiempos fijos de las maquinas son de 0,05 min
 La máquina excava 15 m y luego empuja el material
 La densidad del suelo es de 1370Kg/m3
 El coeficiente de tracción es de 0,5 o mas
 Se utilizan hojas de control hidráulico
 La velocidad de excavación es primera de avance y acarreo en segunda de avance,
el retroceso es en segunda de retroceso
En la figura 2 se muestran graficas representativas de lo expuesto, en ella se identifica el
bulldozer al cual se quiere estimar su capacidad máxima y se asume un distancia de acarreo
para lo cual arroja un valor de producción expresado en m3
/hora, el cual es después
sometido a unos ajustes por corrección, estos factores de corrección están contemplados en
la tabla 5.

62
Obteniendo teóricamente el rendimiento de un bulldozer está dado por: (Manual
Caterpillar, ed. 31)
Producción (m3
/hora)= producción máxima X factores de corrección.
Figura 2: Produccion calculada, hojas rectas, D3, D6, D7, 814, 824, 834
Fuente: Manual Caterpillar, Ed. 31

63
Tabla 5: Factores de corrección
Fuente: Manual Caterpillar, Ed. 31.
Este tipo de gráficas y factores de corrección sirven para hacer una estimación aproximada
de la producción de estos equipos sin embargo son valores sobreestimados por cuanto se
amarra a un sinfín de condiciones que en el campo real no se cumplen, se basan en factores
teóricos que en muchos casos no reflejan lo real.
Las mediciones del presente estudio contemplaron estos factores los cuales al momento de
hacer la medición son intrínsecos a esta y reflejan la realidad de las mismas, sin necesidad
de suponer diferentes escenarios.
Es así como al calcular el rendimiento de un bulldozer D6, con las figuras y tablas
anteriores se encontró que arrojan un valor de 480 m3
/hora, asumiendo distancias de
acarreo de material de 30 m que comparados con el rendimiento estimado en obra según la
tabla 14 del presente estudio la cual es de 294 m3
/hora está muy por encima del valor
estimado real.

64
Rendimiento para una motoniveladora según el manual de rendimientos Caterpillar
Según el manual Caterpillar el rendimiento de una motoniveladora está dado por la
fórmula: A= S x(Le-Lo) x 1000 x E (sistema métrico). (7)
Dónde:
A: área de operación horaria (m2
/hora)
S: velocidad de operación (km/hora),
Le: longitud efectiva de la hoja (m)
Lo: ancho de superposición (m)
E: eficiencia del trabajo
El manual Caterpillar da unas tablas en la cual se estima las velocidades de operación de la
maquina según la actividad que haga (Ver Tabla 6), la longitud efectiva de la hoja de la
motoniveladora según el ángulo de trabajo de la cuchilla (ver Tabla 7).
Especifica que el ancho de superposición que aparece en la formula tiene un valor de 0,6 m
el cual corresponde este valor a garantizar que los neumáticos estén fuera del camellón en
la pasada de retorno
La eficiencia dado en la formula como E, tiene una estimación que varía entre 0,7 a 0,85;
Con estos valores identificados se calcula una producción horaria.
Tabla 6:Velocidades de operación
Fuente: Manual Caterpillar, Ed.31

65
Tabla 7: Longitud efectiva de la hoja
Fuente: manual Caterpillar. Ed. 31
Es importante decir que las velocidades de operación de las motoniveladoras no son
constantes en la elaboración de la actividad, no se puede estimar teóricamente un valor
aproximado por cuanto este factor depende de otros como son el tipo de material, la
habilidad del operador de mantener una misma velocidad en el trayecto descuidando la
eficiencia de su trabajo y sacrificando la calidad del mismo.
Aplicar esta fórmula para determinar la producción de la maquina nos arrojara diferentes
valores para una misma actividad por cuanto la estimación de la velocidad se mueve en un
rango, se vuelve un poco subjetiva y queda sujeta al pensar y decidir de la persona
encargada de dicho cálculo.
Sin embargo se utilizó la fórmula para determinar el rendimiento de una motoniveladora cat
120 H, en la actividad de acabado, la cual es semejante a la actividad de cereo en nuestro
estudio, utilizando valores bajos en la velocidad del equipo como lo es 2km/hora que es uno
de los más bajos en la tabla 6 (velocidades de operación) y estimando una eficiencia del
operador en 0.775 la cual es el promedio de la recomendada en el manual Caterpillar, se
estableció un rendimiento de 3983,5 m2/hora el cual al pasarlo a volumen seria de 398,3
m3/hora y al compararlo con el valor arrojado en el presente estudio en el ítem de cereo de
vías está muy por encima de lo calculado en obra, la diferencia radica sustancialmente en
los valores asignados a la velocidad de operación del equipo pues no es practico utilizar una
velocidad constante puesto que este tipo de actividades es de mucha precisión y no de

66
rapidez, además asumen que el acabado del terreno queda con la primera pasada caso que
no es así en la realidad.
Rendimiento para una excavadora según el manual de rendimiento Caterpillar
El manual Caterpillar especifica unas tablas donde se identifican los tiempos de ciclo de la
máquina, es una guía que suministra el fabricante pero que recomienda establecer una
correlación con los tiempos de ciclo de la maquina en la obra para determinar cuál es el
tiempo apropiado.
Aquí algunas de las condiciones a las que se sujetan estas mediciones:
Condiciones de trabajo más que favorables
Operador con habilidad normal
Angulo de giro entre 60 a 90 grados
Sin obstáculos en la ruta de circulación
Tabla 8: Tabla para calcular tiempos de ciclo

67
Con el tiempo de ciclo estimado en la anterior tabla y estimando el cubicaje del balde de la
excavadora se puede obtener un la producción en m3
/hora la cual será sometida a una
corrección por eficiencia de la maquina en la obra dado por:
Tabla 9: Metros cúbicos por hora de 60 min

68
Tabla 10: Estimador de eficiencia en la obra
Fuente: Manual Caterpillar, Ed. 31
Establecer tiempos de ciclo teóricos lleva a cometer errores a la hora de calcular los
rendimientos teóricos de esta máquina, es indispensable tomar en obra estos ciclos para
poder ajustar de una manera más confiable estos parámetros.
Se tomaron en cuenta todas las condiciones expuestas anteriormente para calcular el
rendimiento de una excavadora 320 c con capacidad del valde de 1,5 m3 de este equipo
bajo parámetros teóricos arrojo un rendimiento de 315 m3/hora, el cual al compararlo con

69
el valor obtenido en el presente estudio que es de 220 m3/hora, esta muy por encima debido
precisamente a todas las condiciones ideales teóricas en la que la maquina trabajo.
Las mediciones directas en obra que se hicieron en este estudio son la mejor opción para
determinar los rendimientos de estos equipos pues contienen intrínsecos los tiempos
exactos de los ciclos de la maquinas obteniendo valores en la producción reales.
Rendimiento para un cargador de pala frontal según el manual de rendimiento
Caterpillar
Al igual que para el caso de las excavadoras, para hallar la producción de un cargador debe
estimarse primero los tiempos de ciclo, en teoría estos tiempos se mueven entre 0,35 a 0,70
minutos según el manual Caterpillar, siendo un referente general el valor de 0,45 a 0,50
min. Estimando también la capacidad del cucharon se puede estimar la producción en
m3
/hora mediante la siguiente tabla.
Tabla 11: Producción en m3
/hora de un Cargador según el Tamaño de la Cuchara

70
Este valor se ajusta al factor de eficiencia que es:
Tabla 12: Factor de eficiencia
Al igual que para el caso de las excavadoras estimar teóricamente los tiempos de ciclo de
estas máquinas nos inducirán a cometer errores en la estimación final de la producción o
rendimiento horario. Calculamos el valor del rendimiento teórico para un cargador de
capacidad de 3 m3 del balde para compáralo con el estudiado en la presente investigación

71
arrojando un valor teórico de 400 m3/hora que al compararlo con el rendimiento real
calculado en el estudio que es 319 m3/hora nos da un valor alejado de este por cuanto, los
tiempos de ciclo teórico de la maquina se asumen o estiman según la experiencia del
calculador, se vuelve subjetivo el criterio pues se basa en parámetros tales como demoras,
operatividad, etc. mientras que conocer de primera mano estos valores como se hizo en el
presente estudio arrojara valores reales de rendimiento.
Rendimiento para un compactador según el manual de rendimiento Caterpillar
Para determinar la producción o rendimiento según el manual se debe ingresar en la tabla
(tabla 13), conociendo algunos datos como son el número de pasadas necesarias para dejar
el área lo suficientemente densa, este dato solo puede hallarse en la obra comprobando la
densidad del material compactado a través de pruebas de densidad, luego estimando la
velocidad media de operación del equipo y el espesor de la capa compactada se puede
establecer un rendimiento estimado. La siguiente tabla muestra la producción de estos
equipos.
Tabla 13: Tabla de Producción

72
Al igual que para el caso de las motoniveladoras, estimar los valores de velocidad para este
equipo en unos rangos tan amplios dará como resultado diferentes valores de rendimientos
para una misma actividad y conocer que el número de pasadas necesarias dadas al área de
estudio para densificar el terreno depende de las tomas de pruebas de densidad son pruebas
irrefutables de que obtener los rendimientos a través de mediciones directas en campo son
la mejor forma de establecer estos valores. Es así como se calculó el rendimiento teórico
para un compactador de 7 t arrojando un valor de 502 m3/hora, el cual discrepa mucho del
obtenido en el presente estudio que es de 217m3/hora todo esto debido a lo expuesto en el
inicio del párrafo.
4.2 RESULTADOS DE ENCUESTAS A EMPRESAS PRIVADAS DEDICADAS AL
MOVIMIENTO DE TIERRAS EN LA CIUDAD DE CARTAGENA

73
Con la utilización del formato para encuestas presentado en los anexos nos dispusimos a
preguntarles a las empresas privadas dedicadas al movimiento de tierras en la ciudad de
Cartagena cuales son los parámetros que utilizan para determinar los rendimientos de
maquinaria pesada y estos son los resultados:
Se le preguntaron a 8 empresas privadas dedicadas al movimiento de tierras las siguientes
preguntas. Algunas de empresas optaron por 2 respuestas a una misma pregunta.
A la pregunta ¿Qué método utilizan en la empresa para determinar el rendimiento de una
maquina?
Respondieron:
Figura 3: ¿Qué método utilizan en la empresa para determinar el rendimiento de una maquina?
Fuente: El Autor, 2014.
A la pregunta: ¿piensa que el método que utiliza es el mas idóneo?
Respondieron:
0
1
2
3
4
5
6
7
Manual del
fabricante
Formulas Experiencia
personal
Datos historicos
¿Que metodo utilizan en la empresa para determinar el rendimiento de una
maquina?

74
Figura 4: ¿piensa que el método que utiliza es el mas idóneo?
A la pregunta: con el método utilizado para estimar los rendimientos de las maquinas siente
que sus presupuestos son:
Respondieron:
Figura 5: con el método utilizado para estimar los rendimientos de las maquinas siente que sus presupuestos son:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
si no
¿Piensa que el metodo que utiliza es el mas idoneo?
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
reales holgados
Con el metodo utilizado para estimar los rendimientos de las maquinas siente
que sus presupuestos son:

75
A la pregunta: al momento de licitar, presupuestar o cotizar un trabajo con maquinaria
pesada ¿ qué unidades de medida utilizan? Respondieron:
Figura 6: Al momento de licitar, presupuestar o cotizar un trabajo con maquinaria pesada ¿ qué unidades de medida
utilizan?
A la pregunta: si tuviese una base de datos con los rendimientos de maquinaria por
actividad ¿la utilizaría? Respondieron:
Figura 7: si tuviese una base de datos con los rendimientos de máquinas por actividad ¿la utilizaría?
Fuente: El Autor, 2014
0
1
2
3
4
5
6
7
M3/hora Global precio/dia otras
Al momento de licitar, presupuestar o cotizar un trabajo con maquinaria pesada
¿Qué unidades de medida utilizan?
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
si no
Si tuviese una base de datos con los rendimientos de maquinas por actividad ¿la
utilizaria?

76
A la incógnita general de si las empresas dedicadas al movimiento de tierras en la ciudad de
Cartagena utilizan tablas de rendimientos de máquinas, se puede concluir que la gran
mayoría de estas se sujetan a los manuales del fabricante para tener una estimación de estos
rendimientos, solo dos de las ocho empresas encuestadas respondieron que aparte del
manual del fabricante utilizan controles diarios en obra y datos históricos para determinar la
producción o rendimientos de sus equipos, utilizan diferentes unidades de medida al
establecer los rendimientos, y consideran que al presupuestar o cotizar con estas unidades
sus rendimientos son reales. Sin embargo todas respondieron que si tuvieran una base de
datos de rendimientos por actividad la utilizarían pues estarían trabajando con datos reales
y no estimados.
4.3 TABLA DE LOS RENDIMIENTOS DE MAQUINARIA PESADA EN LOS
MOVIMIENTOS DE TIERRAS EN LA CIUDAD DE CARTAGENA CASO DE
ESTUDIO: URBANISMO CORAL LAKE Y ZONA FRANCA PARQUE CENTRAL

77
A continuación se presenta la tabla de rendimientos de maquinaria pesada según los
diferentes ítems o actividades que se estudiaron.
La tabla de rendimientos consta de:
Un encabezado que referencia el tipo de máquina y su capacidad.
Debajo tres columnas que representan el ítem que se estudió según la metodología
propuesta, las unidades de medida y su respectivo rendimiento o producción.
Es importante decir que de este estudio no se encontraron antecedentes o estudios previos,
poca literatura frente al estudio realizado, solo se encontraron estudios teóricos de como
calcular estos rendimientos a través de fórmulas y tablas pero ninguno relacionado con
mediciones directas en obra. Solo a través de los manuales de los fabricantes se encontraron
datos expresados en graficas donde se estima un valor cercano el cual es ajustado a
diferentes factores de corrección como son eficiencia de la máquina, destreza del operador,
tipo de material, condiciones de trabajo favorables, tiempos de ciclo predeterminados
teóricamente, velocidades de movimiento de los equipos constante, etc, los cuales arrojan
valores sobreestimados.
En el presente estudio las mediciones se tomaron en condiciones ideales solo cuando el
equipo estuvo en operación evitando tomar mediciones que hayan sido afectadas por
condiciones externas tales como demoras rutinarias, restricciones en la operación optima de
los equipos, condiciones físicas tales como topografía, condiciones climáticas, etc. Sin
embargo estos resultados pueden ser ajustados y complementarlo con la tabla 2, del
capítulo 1 del presente documento, la cual contempla factores de ajuste no solo por
condiciones de la obra sino también por calidad de la administración.
Acorde a los objetivos específicos se determinó para cada máquina los rendimientos de los
siguientes ítems:
Tabla 14: Tabla de Rendimientos de Maquinaria Pesada

78
Fuente: El Autor, 2014
La tabla de rendimientos de maquinaria pesada solo es aplicable para los ítem estudiados en
el presente documento ya que según el tipo de trabajo al que se someta la maquina así
variara su rendimiento o productividad, sin embargo puede ser un punto de refencia para
actividades similares a las expuestas en el estudio.
5. CONCLUSIONES
COMPACTADOR INGERSOLL RAND
COMPACTADOR INGERSOLL RAND
COMPACTACION DE TERRAZAS M3/HORA 260
COMPACTACION DE SUBBASES Y BASES (ESPESOR DE CAPA=0,20MTS) M3/HORA 151
COMPACTACION DE SUBBASES Y BASES (ESPESOR DE CAPA=0,20MTS) M3/HORA 198
COMPACTACION DE SUBRASANTE M2/HORA 3000
COMPACTACION DE TERRAZAS M3/HORA 217
EQUIPO
ITEM UNIDAD RENDIMIENTO
10 TONELADASCAPACIDAD DEL CILINDRO
COMPACTACION DE SUBRASANTE M2/HORA 2300
CEREO DE TERRAZAS (0,20MTS) M3/HORA 230
EQUIPO
CAPACIDAD DEL CILINDRO 7 TONELADAS
EXTENDIDA Y PERFILACION DE MATERIAL SELECCIONADO (SUBBASE Y BASES) M3/HORA 304
CEREO DE VIAS (0,20MTS) M3/HORA 184
CARGUE DE VOLQUETAS M3/HORA 319
EQUIPO
MOTONIVELADORAS CAT 120 H LONGITUD DE LA CUCHILLA 3,6 MTS
EXTENDIDA DE MATERIAL SELECCINADO (ESPESOR CAPA=0,20 MTS) M3/HORA 368
EQUIPO
DESMONTE M2/HORA 1950
DESCAPOTE (PROFUNDIDAD DE DESCAPOTE=0,25MTS) M3/HORA 294
CARGADOR LIUNGONG 856 CAPACIDAD DE LA CUCHARA 3 M3
EXCAVACION DE LAGOS ARTIFICIALES M3/HORA 228
EQUIPO
CARGUE DE VOLQUETAS EN OBRA (ACOPIO SUELTO) M3/HORA 300
BULLDOZER CATERPILLAR D6 CAPACIDAD DE LA CUCHILLA 5,5 M3
CONFORMACION DE TALUD M3/HORA 145
CARGUE DE VOLQUETAS EN CANTERAS (ZAHORRA) M3/HORA 228
EQUIPO
EXCAVACION DE CAJAS EN LA CONFORMACION DE VIAS (INCLUYE CARGUE EN VOLQUETAS) M3/HORA 285
EXCAVADORA HITACHI 330 CAPACIDAD DEL CUCHARON 2,5 M3
CONFORMACION DE TALUD M3/HORA 112,5
ITEM UNIDAD
EXCAVACION DE ZANJAS (INCLUYE CARGUE) M3/HORA 93
CARGUE DE VOLQUETAS EN CANTERAS (ZAHORRA) M3/HORA 150
CARGUE DE VOLQUETAS EN OBRA (ACOPIO SUELTO) M3/HORA 220
EQUIPO
RENDIMIENTO
EXCAVACION DE CAJAS EN LA CONFORMACION DE VIAS (INCLUYE CARGUE EN VOLQUETAS) M3/HORA 180
EXCAVADORA CATERPILLAR 320 CL CAPACIDAD DEL CUCHARON 1,5 M3
ESTUDIO DE LOS RENDIMIENTOS DE MAQUINARIA PESADA EN LOS MOVIMIENTOS DE TIERRAS EN LA CIUDAD DE CARTAGENA.
CASO DE ESTUDIO: URBANSIMO EN CORAL LAKES Y ZONA FRANCA PARQUE CENTRAL
TABLA DE RENDIMIENTOS

79
A la pregunta de investigación:
¿solo se requiere para estimar los costos de un movimiento de tierras y el cronograma, la
información sobre rendimientos suministrada por los fabricantes de maquinaria pesada?
El presente estudio permitió establecer bases sólidas para determinar los valores de
rendimientos de maquinaria pesada en los movimientos de tierra ampliando la literatura
sobre el tema para tener un referente más exacto y real, con este estudio ya no se depende
solo de los manuales de los fabricantes y ni de las formulas teóricas que permiten calcular
la producción horaria de un equipo pero bajo ciertas condiciones invariables. Ahora se
podra obtener de primera mano referentes reales para los ítem medidos incentivando a que
futuros investigadores amplíen mucho más y profundicen en este campo de los
rendimientos de máquinas, ampliando el espectro con la medición de nuevos ítem e
incluyendo otros equipos que se utilizan no solo en los movimientos de tierras sino en la
construcción en general, ya que a lo largo del estudio no se identificaron estudios similares
que se hallan desarrollado a nivel local, solo se identificaron proyectos que ayudaban a
estimar estos rendimientos pero de forma teórica como es el caso del estudio que se llevó a
cabo en Mexico llamado “La maquinaria pesada en los movimientos de tierras-descripción
y rendimiento” (Vargas, 1999). Y utilizando mediciones en campo sobre los tiempos de los
ciclos de las maquinas y según la información de las capacidades de estas en Ecuador
“equipo caminero para movimientos de tierra características y calculo del rendimiento de la
maquinaria” (Chiriboga, G y Rivera, M, 2013). Los estudios incrementan la literatura
actual del tema y junto con el presente documento aportan más datos y referencias para
enriquecer las futuras investigaciones.
A la pregunta ¿ cuáles son los parámetros que deben guiar o que base de datos se necesitan
para establecer los rendimientos de la maquinaria pesada que se utilizan en los
movimientos de tierras?
Con este estudio se pudo determinar que los rendimientos o la producción de los equipos
arrojan datos puntuales o particulares según la actividad a la que se somete la máquina,
datos o rendimientos diferentes toda vez que algunas actividades discrepan de otras en su
manera de ejecutarlas, es decir que una máquina que desarrolla actividades distintas una

80
con mayor grado de concentración que la otra nunca arrojará valores iguales a la hora de
estimar dichos rendimientos, como si lo hacen los métodos que utilizan formulas y gráficas.
A partir de ahora se podra presupuestar y hacer cronogramas teniendo un punto de
referencia en esta tabla ajustando a la realidad los tiempos, recursos humanos y equipos
para volverlos más eficientes en su labor optimizando costos operativos, evitando
desperdicios de tiempo y gastos prematuros de los equipos. Se Podra establecer controles
diarios de avance de obra más rigurosos esperando mayores utilidades.
6. RECOMENDACIONES
Es de vital importancia que este estudio siga ampliando el conocimiento particular de los
rendimientos de maquinarias pesada, abarcar más actividades o ítem para ser medidos,

81
abarcar más equipos no solo en los movimientos de tierras sino también en la construcción
y urbanismo en general, integrándose a los rendimientos de mano de obras calificada,
ampliándolo a equipos industriales como pueden ser los utilizados en mantenimientos de
plantas industriales, es decir generalizarlo a todas las ramas de la construcción y obtener
una base de datos completa y si se quiere incluir o contemplar algunas variables que pueden
afectar los rendimientos en un obra como pueden ser las condiciones de la obra entre los
cuales se puede citar: la topografía y el clima, para este caso se decidió no incluirlos pues se
quería tomar mediciones limpias sin embargo los rendimientos calculados en el presente
estudio se pueden complementar con tablas de ajustes que existen como es el caso de la
tabla 2 del presente documento la cual contempla no solo las condiciones de la obra sino
también las condiciones de administración como son: estado de la máquina, coordinación
del trabajo entre equipos.
Cuán importante es inducir a que los futuros investigadores se inclinen por este tipo de
estudios que aportarían literatura y hallazgos nuevos a las teorías encontradas en el presente
documento ampliándolas y complementándolas, invitar a las empresas privadas que tienen
estos equipos a que participen en estos estudios ya sea permitiendo que los investigadores
tomen mediciones de sus equipos o maquinas.
7. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

82
Arredondo. (25 de Mayo de 2010).Compactación de terrenos. Obtenido de:
de:http://www.construmatica.com/libros/l/compactacion_de_terrenos_terraplenes_y_pedrep
lenes/32728
Bobbie, E.(2000). Fundamento de la investigación social. 1ª. Ed. Buenos aires:
international Thompson editors.
Caterpillar. (2000). Manual de Rendimientos Caterpillar. Edición 31.
Chiriboga, G y Rivera, M. (2013). Equipo caminero para movimientos de tierra
características y calculo del rendimiento de la maquina. Escuela superior politécnica del
litoral. Ecuador.
Elazouni, A. and Basha, I. (1996). ”Evaluating the Performance of Construction Equipment
Operators in Egypt.” J. Constr. Eng. Manage., 122(2), 109–114.
Electronic reference formats recommended by the American Psychological Association.
(1999, 19 de noviembre). Washington, DC: American Psychological Association. Revisado
el 25 de enero de 2000 desde Internet: http://www.apa.org/journals/webref.html
Facultadecienciasmatematicasfisicasyquimicas/ingenieríacivil/07/construccionescivilesII/R
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Freund, j. y Simon, g. (1994). estadistica elemental. mexico: nick romanelli.
Fundación Wikipedia, Inc. (11 de junio de 2010). Maquinaria de movimiento de tierras.
Obtenido de: http://www.wikipedia.org/wiki7maquinaria_de_movimiento_de _tierras
INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TECNICAS. Normas colombianas para la
presentación de trabajos. Edición actualizada. Santafé de Bogotá D.C.: ICONTEC, 2008.
NTC 1486.
Mendenhall, W. y Reinmuth, J. (1986).Estadística para administración y Economía.
México: grupo Editorial Iberoamérica.
Munich, L.y Ángeles, E. (1990). Métodos y técnicas de investigación. 2ª. ed. México:
Trillas.

83
Nichols., H. (1985). Movimientos de tierras. México: Compañía editorial continental.
Prasertrungruang, T. and Hadikusumo, B. (2009). ”Study of Factors Influencing the
Efficient Management and Downtime Consequences of Highway Construction Equipment
in Thailand.” J. Constr. Eng. Manage., 135(1), 2–11
Yepes, V. (25 de mayo de 2010). Equipo de movimiento de tierras y compactación.
Obtenido de: http://www.construmatica.com/libros/movimientosde tierra.
Vargas, R. (1999). La maquinaria pesada en movimientos de tierras (descripción y
rendimientos), Licenciatura en ingeniería de construcción, Instituto tecnológico de la
construcción, México.
8. ANEXOS
Anexo 1: Formato para Encuesta…………………………………………………………..86
Anexo 2: Formato para medir el ítem de excavación de cajas para vías…………...……..87
Anexo 3: Formato para Medir el Item de Conformacion de Talud……………...…………88

84
Anexo 4: Formato para Medir el Ítem de Cargue de Material en Cantera………………....89
Anexo 5: Formato para Medir el Ítem de Cargue de Material en Obra……………………90
Anexo 6: Formato para Medir el Ítem de Desmonte…………………….…………………91
Anexo 7: Formato para Medir el Ítem de Descapote……………………………………....92
Anexo 8: Formato para Medir el Ítem de Extendida de Material………………………….93
Anexo 9: Formato para Medir el Ítem de Cargue de Material Suelto con Cargador………94
Anexo 10: Formato para Medir el Ítem de Excavación de Zanjas………………………....95
Anexo 11: Formato para Medir el Ítem de Excavación de Lagos…………………….……96
Anexo 12: Formato para Medir el Ítem de Extendida y Perfilacion de Material………..…97
Anexo 13: Formato para Medir el Ítem de Céreo de Vías…………………………………98
Anexo 14: Formato para Medir el Ítem de céreo de Terrazas…..………………………….99
Anexo 15: Formato para Medir el Ítem de Compactación de Subrasantes…………….....100
Anexo 16: Formato para Medir el Ítem de Compactación de Bases…………………...…101
Anexo 17: Formato para Medir el Ítem de Compactación de Terrazas…………………..102
Anexo 18: Encuesta……………………………………………………………………….104
Anexo 19: Excavación de Cajas para Conformación de Vías con Caterpillar 320 CL......112
Anexo 20: Excavación de Cajas para Conformación de Vías con Hitachi 330……......…113
Anexo 21: Conformacion de Talud con Excavadora Caterpillar 320 CL……………...…114
Anexo 22: Conformacion de Talud con Excavadora Hitachi 330…………...………...…115
Anexo 23: Cargue de Material en Cantera con Excavadora Caterpilla 320 CL .……...…116
Anexo 24: Cargue de Material en Cantera con Excavadora Hitachi 330…………………133
Anexo 25: Cargue de Material en obra con Excavadora Caterpilla 320 CL …...……...…149
Anexo 26: Cargue de Material en obra con Excavadora Hitachi 330……….................…158
Anexo 27: Desmonte con Bulldozer Caterpillar D6……………………………………...167
Anexo 28: Descapota con Bulldozer Caterpillar D6…...………………………………....168
Anexo 29: Extendida de Material con Bulldozer Caterpillar D6………………………....169

85
Anexo 30: Cargue de Material Suelto con Cargador………………………………..……170
Anexo 31: Excavación de Zanjas con Excavadora Caterpillar 320 CL…….…….………179
Anexo 31: Excavación de Lagos con Excavadora Hitachi 330..…………………………180
Anexo 32: Extendida y Perfilación de Material Seleccionado con Motoniveladora
Caterpillar 120H…………………………………………………………………………..198
Anexo 33: Cereo de Vias con Motoniveladora Caterpillar 120H……...…………………199
Anexo 34: Cereo de Terrazas con Motoniveladora Caterpillar 120 H………………..….200
Anexo 35: Compactacion de Subrasante con Compactador Ingersoll Rand de 7 ton.…..201
Anexo 36: Compactacion de Subrasante con Compactador Ingersoll Rand de 10 ton.....201
Anexo 37: Compactacion de Subbases y Bases en Vias con Compactador Ingersoll Rand
de 7 ton……………………………………………………………………………………203
Anexo 38: Compactacion de Subbases y Bases en Vias con Compactador Ingersoll Rand
de 10 ton.…………………………………………………………………………………204
Anexo 39: Compactacion de Terrazas con Compactador Ingersoll Rand de 7 ton……...205
Anexo 40: Compactacion de terrazas con Compactador Ingersoll Rand de 10 ton..........206
Anexo 1: Formato para Encuesta
Nombre de la empresa: ________________________________________________ Año de fundada:___
Nombre del encuestado: _________________________________________________ Cargo:_______
Fecha __ ____ ____
Propósito de la encuesta
Esta encuesta va encaminada a determinar que parámetros utilizan las empresas dedicadas a los
movimientos de tierras en la ciudad de Cartagena para determinar los rendimientos de maquinaria

86
pesada en sus proyectos en ejecución o por ejecutar.
Preguntas
1.- ¿Qué método utilizan en la empresa para determinar el rendimiento de una maquina?
Manual del
fabricante
Formulas Experiencia
personal
Otras cuales
2.- ¿piensa que el método que utiliza es el más idóneo?
Si No
3.- Con el método utilizado para estimar los rendimientos de las maquinas siente que sus
presupuestos son
reales Holgados
4.- Al momento de licitar, presupuestar o cotizar un trabajo con maquinaria pesada ¿Qué unidades
de medida utilizan?
M3/hr Global Precio/día Otras cuales
5.- si tuviese una base de datos con los rendimientos de máquinas por actividad ¿la utilizaría?
si no

87
Anexo 2: Formato para medir el ítem de excavación de cajas para vías

88
Anexo 3: Formato para Medir el Item de Conformacion de Talud

89
Anexo 4: Formato para Medir el Ítem de Cargue de Material en Cantera
OPERADOR: EXPERIENCIA EN AÑOS:
ITEM: UNIDAD:
FACTORES QUE AFECTARON LA MEDICION:
RENDIMENTO (M3/HORA)
PLACA VOLQUETA: CAPACIDAD DE VOLQUETA (M3):
TIEMPO ESTIMADO DE CARGUE(MINUTOS):
TIEMPO DE ACOMODO DE LA VOLQUETA
CARGUE DE MATERIAL EN CANTERA (ZAHORRA)
MEDICION EN UNA HORA
MEDICION DE CAMPO
TIPO DE MAQUINARIA:
CAPACIDAD DEL CUCHARON:

90
Anexo 5: Formato para Medir el Ítem de Cargue de Material en Obra

91
Anexo 6: Formato para Medir el Ítem de Desmonte
DIMENSIONES DE LA CUCHILLA: ANCHO: ALTO:
ITEM: UNIDAD:
TIEMPO ESTIMADO (HORA):
FECHA DE MEDICION
AREA DE ESTUDIO (M2):
RENDIMIENTO (M2/HORA)
DESMONTE
FECHA DE MEDICION
MEDICION DE CAMPO
TIPO DE MAQUINARIA:
FECHA DE MEDICION
FECHA DE MEDICION
FECHA DE MEDICION
FECHA DE MEDICION

92
Anexo 7: Formato para Medir el Ítem de Descapote
ITEM: UNIDAD:
PROFUNDIDAD PROMEDIO (MTS):
TIEMPO ESTIMADO(HORAS):
MEDICION DE CAMPO
TIPO DE MAQUINARIA:
FECHA DE MEDICION
DESCAPOTE
FECHA DE MEDICION
FECHA DE MEDICION
FECHA DE MEDICION
FECHA DE MEDICION

93
Anexo 8: Formato para Medir el Ítem de Extendida de Material
Anexo 9: Formato para Medir el Item de Cargue de Material Suelto con Cargador
ITEM: UNIDAD:
VOLUMEN M3/HORA
ALTURA PROMEDIO (MTS):
VOLUMEN M3/HORA
FECHA DE MEDICION
MEDICION DE CAMPO
TIPO DE MAQUINARIA:
FECHA DE MEDICION
VOLUMEN M3/HORA
EXTENDIDA DE MATERIAL
FECHA DE MEDICION
VOLUMEN M3/HORA
FECHA DE MEDICION
VOLUMEN M3/HORA
FECHA DE MEDICION
FECHA DE MEDICION
VOLUMEN M3/HORA

94
Anexo 10: Formato para Medir el Ítem de Excavación de Zanjas
ITEM: UNIDAD:
PLACA VOLQUETA: CAPACIDAD DE VOLQUETA:
MEDICION DE CAMPO
TIPO DE MAQUINARIA:
CAPACIDAD DEL CUCHARON:
CARGUE DE MATERIAL SUELTO CON CARGADOR

95
Anexo 11: Formato para Medir el Ítem de Excavación de Lagos
ITEM: UNIDAD:
TIEMPO ESTIMADO (HORAS):
RENDIMIENTO M3/HORA
ANCHO PROMEDIO (MTS):
LARGO DE LA EXCAVACION (MTS):
VOLUMEN M3
VOLUMEN M3
RENDIMIENTO M3/HORA
RENDIMIENTO M3/HORA
VOLUMEN M3
VOLUMEN M3
RENDIMIENTO M3/HORA
VOLUMEN M3
RENDIMIENTO M3/HORA
RENDIMIENTO M3/HORA
EXCAVACION DE ZANJAS
VOLUMEN M3
MEDICION DE CAMPO
TIPO DE MAQUINARIA:
CAPACIDAD DEL CUCHARON (M3):

96
Anexo 12: Formato para Medir el Ítem de Extendida y Perfilacion de Material
ITEM: UNIDAD:
FECHA DE MEDICION
FECHA DE MEDICION
FECHA DE MEDICION
FECHA DE MEDICION
FECHA DE MEDICION
FECHA DE MEDICION
EXCAVACION DE LAGOS
MEDICION DE CAMPO
TIPO DE MAQUINARIA:
CAPACIDAD DEL CUCHARON (M3):

97
Anexo 13: Formato para Medir el Ítem de Céreo de Vías
ITEM: UNIDAD:
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
EXTENDIDA Y PERFILACION DE MATERIAL SELECCIONADO
CASO DE ESTUDIO: URBANSIMO EN CORAL LAKES Y ZONA FRANCA PARQUE CENTRAL.
MEDICION DE CAMPO
TIPO DE MAQUINARIA:
ESPESOR CAPA(MTS)

98
Anexo 14: Formato para Medir el Ítem de céreo de Terrazas
ITEM: UNIDAD:
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
SEREO DE VIAS
CASO DE ESTUDIO: URBANSIMO EN CORAL LAKES Y ZONA FRANCA PARQUE CENTRAL.
MEDICION DE CAMPO
TIPO DE MAQUINARIA:
ESPESOR CAPA(MTS)

99
ITEM: UNIDAD:
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
ESPESOR CAPA(MTS)
MEDICION DE CAMPO
TIPO DE MAQUINARIA:
SEREO DE TERRAZAS
ESPESOR CAPA(MTS)

100
Anexo 15: Formato para Medir el Ítem de Compactación de Subrasantes
ITEM: UNIDAD:
AREA DE ESTUDIO (M2): TIEMPO (HORA)
RENDIMIENTO (M2C/HORA)
TIEMPO (HORA)
TIEMPO (HORA)
TIEMPO (HORA)
TIEMPO (HORA)
TIEMPO (HORA)
COMPACTACION DE SUBRASANTES
MEDICION DE CAMPO
TIPO DE MAQUINARIA:
TIEMPO (HORA)

101
Anexo 16: Formato para Medir el Ítem de Compactación de Bases
ITEM: UNIDAD:
ESPESOR CAPA (M)
ESPESOR CAPA (M)
ESPESOR CAPA (M)
VOLUMEN (M3)
COMPACTACION DE BASES
MEDICION DE CAMPO
TIPO DE MAQUINARIA:
ESPESOR CAPA (MTS)
VOLUMEN (M3) TIEMPO (HORA)
TIEMPO (HORA)
AREA DE ESTUDIO (M2): ESPESOR CAPA (M)
ESPESOR CAPA (M)
AREA DE ESTUDIO (M2): ESPESOR CAPA (M)
TIEMPO (HORA)
VOLUMEN (M3)
ESPESOR CAPA (M)
ESPESOR CAPA (M)

102
Anexo 17: Formato para Medir el Ítem de Compactación de Terrazas

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