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Estudio a Diseño Final Puente Vehicular San Lorenzo
INDICE DE CONTENIDO
Indice de contenido................................................................................................................................. 1
ESTUDIO HIDROLOGICO - HIDRAULICO............................................................................................3
1 Introducción general....................................................................................................................... 3
1.1 Antecedentes.................................................................................................................3
1.2 Objetivos........................................................................................................................ 3
1.3 Alcance.......................................................................................................................... 3
1.4 Localización del área de estudio....................................................................................4
2 Respuesta Hidrológica de las cuencas de estudio.........................................................................4
2.1 Fuentes de información.................................................................................................4
2.1.1 Estaciones Meteorológicas...................................................................................4
2.1.2 Información meteorológica....................................................................................4
2.1.3 Precipitación Máxima Diaria..................................................................................4
2.2 Determinación de hidrogramas de crecida....................................................................5
2.2.1 Coeficientes de Desagregación............................................................................5
2.2.2 Determinación de curvas I – D – F........................................................................6
2.2.3 Relación P – D – Tr...............................................................................................8
2.2.4 Tormentas de Diseño............................................................................................8
2.3 Delimitación de cuencas y áreas de drenaje.................................................................8
2.4 Tiempos de concentración y parametros de las cuencas..............................................8
2.5 Determinación de caudales de diseño para cuencas de gran extensión (metodo del
scs) 10
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2.5.1 Método del SCS..................................................................................................10
2.5.2 Mapa de Cobertura vegetal y Determinación del CN..........................................12
2.5.3 Parámetros hidrológicos para el método del SCS...............................................13
2.5.4 Modelación hidrológica de las cuencas principales.............................................14
3 Diseño hidraulico de obras de arte...............................................................................................17
3.1 Modelación hidraulica de rios......................................................................................17
3.2 Diseño hidraulico.........................................................................................................17
3.2.1 Parámetros de diseño.........................................................................................17
3.3 Verificación Hidráulica del puente................................................................................18
3.4 Estudios de Socavación..............................................................................................20
3.4.1 Resultados de los estudios de socavación..........................................................21
4 Bibliografía.................................................................................................................................... 22
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ESTUDIO HIDROLOGICO - HIDRAULICO
ESTUDIO A DISEÑO FINAL: “CONSTRUCCION PUENTE VEHICULAR SAN LORENZO”
1 INTRODUCCIÓN GENERAL
1.1 ANTECEDENTES.
El presente estudio ha sido elaborado por la Empresa BIA SRL para la Honorable Alcaldía
Municipal de Villa Tunari el mismo que es parte del estudio a diseño final denominado
“CONSTRUCCION PUENTE VEHICULAR SAN LORENZO”, proyecto que pretende promover y
consolidar la integración física, económica y social de los beneficiarios mediante la implementación del
Puente Vehicular SAN LORENZO, para mejorar las condiciones de vida de la población.
Una mejor explicación del contenido del proyecto y sus beneficios se puede encontrar en la
memoria del Proyecto y sus anexos correspondientes.
1.2 OBJETIVOS
El objetivo general del estudio Hidrológico e Hidráulico es disminuir el riesgo de que el puente
vehicular SAN LORENZO colapse por la subida de las aguas a causa de crecidas extraordinarias
durante la vida útil del puente.
1.3 ALCANCE
El alcance del estudio hidrológico e hidráulico es:
Caracterizar la cuenca de aporte del rio.
Obtener Caudales máximos de diseño para distintos periodos de retorno.
Evaluar niveles de crecida considerando el efecto del emplazamiento del puente en el
Río.
Evaluar la erosión y socavación local en los estribos del puente.
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1.4 LOCALIZACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO
La ubicación del puente SAN LORENZO a emplazarse se encuentra dentro del municipio de
Villa Tunari, del Departamento de Cochabamba. y se encuentra a 198.8 msnm.
2 RESPUESTA HIDROLÓGICA DE LAS CUENCAS DE ESTUDIO
2.1 FUENTES DE INFORMACIÓN
2.1.1 Estaciones Meteorológicas
De acuerdo a SENAMHI, se dispone de información hidrometeorológica de diversas estaciones
cercanas al área en la cual se pretende emplazar el puente, sin embargo por tratarse de pequeñas
cuencas se tuvo que tomar datos promedios de acuerdo a las isoyetas que se tienen elaboradas en
diferentes lugares cercanos al lugar.
2.1.2 Información meteorológica.
En los anexos se tienen los registros meteorológicos de la estación Villa Tunari los datos se
refieren a datos precipitación máxima diaria. Con los cuales se va ha determinar las características
hidrológicas con las cuales se construyen las tormentas de diseño.
2.1.3 Precipitación Máxima Diaria
A falta de pluviógrafos son necesarios datos de precipitación máxima diaria, aunque
equivocadamente se manejan estos datos como Precipitación Máxima 24 Horas. Los datos de
precipitación máxima diaria para distintos años hidrológicos se muestran en la Tabla .
Los datos de precipitación máxima 24 hrs. permitirán obtener patrones hidrológicos aplicando
factores de desagregación, como son las curvas IDF (Intensidad Duración y Frecuencia) o tormentas
de proyecto, con los cuales se pondrá determinar caudales de diseño para el proyecto.
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Tabla 1 Precipitación Máxima en 24 Hrs Anual en mm de la estaciones de cercanas al Proyecto.
2.2 DETERMINACIÓN DE HIDROGRAMAS DE CRECIDA
2.2.1 Coeficientes de Desagregación
Los coeficientes de desagregación son estimados a partir de datos de pluviógrafos sometidos a
análisis de frecuencia y tienen características regionales que permiten utilizarlos para transformar los
registros de precipitaciones máximas diarias a lluvias de menor duración cuando no se disponen de
registros pluviográficos. Al respecto CETESB, muestra que valores encontrados en regiones
diferentes son similares. En la Tabla 2, se muestran los valores de desagregación obtenidos para
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mi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
xi
146.9
165.2
140.8
280
285.7
245
215
251.2
165
390
120
126.2
241.8
152
266.3
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diferentes estaciones de Bolivia, Brasil y EEUU, destacando la similitud de valores encontrados para
las estaciones de Bolivia y los adoptados en otras regiones del mundo.
Tabla 2 Valores de coeficientes de desagregación
Coef. de desagregación en otros paises Coef. de desagregacion localRelación Brasil U.S. Weather Denver Aasana Linkhupata Aasana San Calixto
Bureau USA Cbba. Cbba. Sucre La Paz05 min / 30 min 0,34 0,37 0,42 0,32 0,31 0,5915 min / 30 min 0,70 0,72 0,75 0,70 0,68 0,8130 min / 1 h. 0,74 0,79 0,86 0,76 0,81 1 h. / 24 h. 0,42 0,43 0,48 0,46 0,39 0,443 6 h. / 24 h. 0,72 0,72 0,74 0,66 0,816 8 h. / 24 h. 0,78 0,77 0,80 0,7210 h. / 24 h. 0,82 0,82 0,85 0,7712 h. / 24 h. 0,85 0,87 0,87 0,81 0,91324 h. / P. diaria 1,14 1,04 1,08 1,14
De acuerdo a la se observa que los coeficientes de la estación de la estación Brasil tienen
bastante similitud con los coeficientes de las estaciones de AASANA Cbba y Linkhupata, mientras que
la estación de AASANA Sucre tiene valores bastante elevados para las relaciones de tiempos
iniciales, pero después tiene bastante similitud con los coeficientes de Brasil y Denver. Para el
presente estudio se adoptan los coeficientes Linkhupata por encontrarse cercana a la zona de estudio.
2.2.2 Determinación de curvas I – D – F
Utilizando los datos de precipitación máxima diaria se realiza un análisis de frecuencia,
adoptando la distribución Gumbel como modelo probabilística de descripción de la variable incierta.
Los cálculos de esta sección muestran cómo se aplica los factores de desagregación un
análisis de frecuencia, aplicando la distribución Gumbel que es la que se recomienda para eventos
máximos, como son los eventos de precipitación máxima.
Para la aplicación de la distribución gumbel se realizó pruebas de homogeneidad a los datos
de precipitación máxima diaria.
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X1
n
i
xi
n
X 213.069
x1
n
i
xi
X 2
n 1 x 73.648
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Distribución Gumbel.-
X1
n
i
xi
n
X 213.069
n 16 de las tablas yn 0.5403 n 1.1285
Para un periodo de retorno de 20 años
Tr 20 años y 2.97
X20 Xx
ny yn( ) X20 371.636 mm
para un periodo de lluvias de 3 horas
h6_20 X20 0.20h6_20 74.327 mm
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2.2.3 Relación P – D – Tr
Las relaciones Precipitación Duración y Tiempo de retorno (P – D – Tr) se utilizan para construir
tormentas de proyecto, cuando la extensión de la cuenca es muy grande y la formula racional empieza
a dar resultados inexactos al no tomar en cuenta la amortiguación de la cuenca y otros parámetros.
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Para un periodo de retorno de 50 años
Tr 50 años y 3.902
X50 Xx
ny yn( ) X50 432.46 mm
para un periodo de lluvias de 1 horas
h1_50 X50 0.20h1_50 86.492 mm
Para un periodo de retorno de 100 años
Tr 100 años y 4.6
X100 Xx
ny yn( ) X100 478.013 mm
para un periodo de lluvias de 1 hora
h1_100 X100 0.2h1_100 95.603 mm
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2.2.4 Tormentas de Diseño
La tormenta de diseño, es la distribución hipotética de la cantidad de lluvia precipitada en el
tiempo. En el estudio de avenidas, representa a la lluvia que genera un caudal extremo con
determinado periodo de retorno.
Para el presente proyecto se han determinado Tormentas de diseño para distintos periodo de
retorno, como ser 20, 50 y 100 años.
2.3 DELIMITACIÓN DE CUENCAS Y ÁREAS DE DRENAJE
La delimitación de cuencas y áreas de drenaje se realizó en base a imágenes satelitales y con
ayuda del mapa de elevación digital del terreno (DEM) obtenido de imágenes ASTER las cuales tiene
mayor resolución que los DEM del SRTM3 (proyecto de la NASA denominado Shuttle Radar
Topography Mision) versión 3 y se verifico con imágenes satelitales de la zona del proyecto y con
cartas del IGM escala 1:50000
2.4 TIEMPOS DE CONCENTRACIÓN Y PARAMETROS DE LAS CUENCAS
Los parámetros hidrológicos de las cuencas, tales como pendiente promedio del cauce principal,
longitud de cauce, área de la cuenca, permiten caracterizar a la cuenca y estimar el tiempo de
concentración de la cuenca o subcuenca.
El tiempo de concentración se define como el lapso de tiempo, bajo precipitación constante, que
tarda el agua en ir desde el punto más distante – hidráulicamente definido dentro de la cuenca – hasta
el punto de evacuación o control.
Este parámetro depende de la longitud máxima que debe recorrer el agua hasta la salida de la
cuenca y la velocidad promedio que adquiere la misma, la cual a su vez varía en función de la
pendiente y la rugosidad de la superficie.
Para estimar el tiempo de concentración se tiene propuestas varias fórmulas empíricas dadas
por distintos autores:
Fórmula de Passini
Fórmula de Pizarro
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Fórmula de Temez
Fórmula de Kirpich
Donde:
tc = Tiempo de concentración (min)
L = Longitud del curso de agua (Km.)
H = Diferencia de nivel entre la cota media de la cuenca y la cota de salida (m)
S = Pendiente del cauce principal
A = Área de drenaje de la cuenca (Km2)
Como norma general no se adoptan valores de tiempos de concentración menores a 10
minutos, la ecuación de Kirpich es la más utilizada y recomendada en nuestro medio y ha sido
calibrada para cuencas pequeñas, se observa que produce resultados más conservadores que el
promedio obtenido con las cuatro ecuaciones empíricas.
Existen otros métodos y formulas empíricas para obtener tiempos de concentración como ser:
Método del SCS, Giandotti, California Highway & Public Work, Izzard (1946), Morgaly y Linsley (1965),
Federal Aviation Agency (1970), etc. Aunque la mayoría se utiliza para condiciones diferentes a la
zona de estudio.
Tabla 3 Parámetros hidrológicos de la cuenca del Proyecto.
Nombre Area AreaCota sup Cota inf
Dif. Cotas
Long. Rio
Pend. Rio
Subcuenca (Ha) (km2) (msnm) (msnm) (m) (km) (m/m)cuenca 575 5.7 900 535 365 4.55 0.03
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Tabla 4 Tiempos de Concentración para la cuenca del proyecto.
Nombre Kirpich Temez Pasini Pizarro ADOPTADOSubcuenca (min) (min) (min) (min) (min)cuenca 6 8 15 16 6
Como tiempo de concentración se adopta 6 minutos para la cuenca de aporte del río en el
Puente SAN LORENZO.
2.5 DETERMINACIÓN DE CAUDALES DE DISEÑO PARA CUENCAS DE GRAN EXTENSIÓN
(METODO DEL SCS)
Para estimar caudales en cuencas de gran extensión se recomienda aplicar el método del SCS,
de esta manera la cuenca de aporte del puente SAN LORENZO, se estudiará aplicando el método del
SCS debido a que este método es más conceptual y considera la capacidad de intercepción y
almacenaje de la cuenca.
Juntamente con el método del SCS y aplicando tormentas de diseño construidos en base a la
teoría de los bloques alternativos, se estimarán los escurrimientos para distintos periodos de retorno.
2.5.1 Método del SCS
Este método ha sido desarrollado Soil Conservation Service de Estados Unidos, método
conocido como procedimiento de la curva número. Esta metodología cuenta con dos etapas o pasos:
calcular el volumen escurrido o lluvia efectiva y estimar el caudal máximo y la forma del hidrograma de
la crecida. En el presente proyecto el hidrograma de crecida se construirá en base a la teoría de
bloques alternados como se mencionó anteriormente.
El volumen escurrido, expresado en unidades de altura de agua(pulgadas), o lluvia efectiva (Q),
se calcula en función de la lluvia (P), del potencial máximo de retención de agua (S) y de las pérdidas
iniciales (Ia), las cuales se estiman en un 20% del potencial máximo, por medio de la siguiente
expresión:
El potencial máximo de retención de agua es función de la curva número y se calcula como
sigue:
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El factor CN o curva número depende del tipo de suelo, de la naturaleza y cobertura del suelo y
las condiciones previas de humedad. El Soil Conservation Service ha publicado extensas y amplias
investigaciones sobre este factor y presenta tablas para seleccionar el valor más representativo de
cada situación. La Tabla 5 incluye las condiciones rurales y urbanas más corrientes.
Para determinar las pérdidas iniciales se considera un porcentaje del almacenaje (S), algunos
textos recomiendan 20%, para el caso del estudio, que corresponde a zona semiárida y lluvias de baja
intensidad consideraremos 10% del potencial del almacenaje.
La infiltración del terreno varía bastante en función de la permeabilidad del suelo y las
condiciones de la superficie. El método distingue 4 tipos de suelos (A, B, C y D). El suelo de tipo A
corresponde a suelos arenosos o limo- arenosos con bajo potencial de escurrimiento. Son suelos con
buen drenaje y conductividades hidráulicas del orden de 7 mm/h. Los suelos tipo B tienen tasas de
infiltración moderadas y son de tipo limoso. Sus conductividades hidráulicas son del orden de 3 a 6
mm/h. Los suelos C tienen baja capacidad de infiltración cuando están saturados y son limos
arcillosos con algo de arena. Finalmente los suelos tipo D tienen un alto potencial de escurrimiento y
pequeña infiltración. Están formados fundamentalmente por suelos finos arcillosos o limosos, con
conductividades hidráulicas del orden de 1 mm/h.
Tabla 5 Valores de Curvas Número para áreas rurales y urbanas.
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El método del SCS mayormente se aplica utilizando herramientas computacionales. Ya que
existe software especializado, se menciona principalmente el HEC-1 y el HEC-HMS, diseñados por el
US Army de los Estados Unidos y es de libre utilización, por lo que se utilizará en el presente estudio.
2.5.2 Mapa de Cobertura vegetal y Determinación del CN
En base a otros estudios de la zona se ha construido el mapa de cobertura vegetal y uso de
suelos de la cuenca para su utilidad en el estudio hidrológico.
En la Tabla se ha realizado la correspondencia entre las unidades de cobertura vegetal con las
unidades de cobertura vegetal y grupo hidrológico de suelo del método del SCS.
Con la aplicación de un sistema de información geográfica se puede realizar un cruce de mapas
y realizar cálculos geo-estadísticos.
Tabla 6 correspondencia entre unidades del mapa temático de uso de suelos del área de estudio y
unidades de cobertura y uso de suelo del SCS.
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UNIDAD TYPE COVER DESCRIPCIÓN Condicion USO DE SUELO Hidrologica A B C DAR Afloramiento rocoso
- - 98 98
BARB Fallow (Bare soil) Barbecho, desertico, sin cultivo - 77 86 91 94
BOSQ Woods Arboledas y Bosques. Pobre 45 66 77 83
CULT Row crops SR Cultivos en hileras en surcos rectos Buena 67 78 85 89
HERBHerbaceous - mixture of grass, weeds,and low-growing brush, with brush theminor element.
Herbazales - mezcla de pastos conmalesas y arbustos de bajocrecimiento. En zonas aridas ysemiaridas
Pobre - 80 87 93
LAGOS Lagos- - 98 98
URB Urbanizaciones o residencias, ciudades, casas, etc.
- - 91 -
HSG
Las unidades de uso de suelo se muestran en la sección 2.5.2, con sus respectivos valores de
CN y grupo de suelo hidrológico (HGU), con estos valores se realizan ponderaciones para estimar el
CN de cada cuenca.
Para la determinación del CN se aplica métodos geo-estadísticos para la estimación de un CN
ponderado esto se realiza en base al mapa de cobertura vegetal y su correspondencia con las
unidades del SCS, que son cobertura vegetal y grupo hidrológico de suelo.
Con este análisis se estima un CN de 87 para al cuenca de Puente SAN LORENZO.
2.5.3 Parámetros hidrológicos para el método del SCS.
En la Tabla 7 se muestran los resultado finales para la estimación del CN ponderado de la
cuenca de aporte, también muestra el cálculo de la Retención potencial (S), y el índice de abstracción
Inicial (Ia) para las cuencas de estudio, el valor de la abstracción inicial se considera un porcentaje de
la Retención potencial, en este caso se considero 20 %.
Tabla 7 Calculo del CN y parámetros hidrológicos para el método del SCS.
ID. Cuenca A CN S Ia tc Km2 mm mm min
cuenca 5.7 87 37.95 8 6
2.5.4 Modelación hidrológica de las cuencas principales.
La modelación de las cuencas se utilizará el programa Hec-Hms, el cual es un modelo
concentrado, conceptual y a nivel de eventos, permite la aplicación de métodos conceptuales como es
el caso del SCS.
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Para la modelación mediante el Hec-Hms, se aplica el Método del SCS y los parámetros
hidrológicos obtenidos con anterioridad juntamente con la tormenta de diseño obtenido.
Las crecidas han sido determinados para periodos de retorno de 20, 50, y 100 años en las
cuencas mayores utilizando el método del SCS. Los hidrogramas de crecida se pueden observar los
resultados seguidamente..
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Para un periodo de retorno de 20 años
tc4 A 1.5 L
0.8 Hz tc 0.204 Horas
Lluvia de exceso
he
h6_205080
94 50.8
2
h6_2020320
94 203.2
he 57.883 mm
de 2 tc de 0.904
q0.278
de q 0.308
Q q he A Q 102.357m
3
s
Pendiente del cauce: S 0.03
Coeficiente de escurrimiento Ks 18
Ancho de espejo de agua b 40 m
El tirante del río será:
tQ
Ks b S
1
2
3
5
t 0.888 m
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Para un periodo de retorno de 50 años
tc4 A 1.5 L
0.8 Hz tc 0.204 Horas
Lluvia de exceso
he
h1_505080
94 50.8
2
h1_5020320
94 203.2
he 69.679 mm
de 2 tc de 0.904
q0.278
de q 0.308
Q q he A Q 123.218m
3
s
Pendiente del cauce: S 0.03
Coeficiente de escurrimiento Ks 18
Ancho de espejo de agua b 40 m
El tirante del río será:
tQ
Ks b S
1
2
3
5
t 0.993 m
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Para un periodo de retorno de 100 años
tc4 A 1.5 L
0.8 Hz tc 0.204 Horas
Lluvia de exceso
he
h1_1005080
94 50.8
2
h1_10020320
94 203.2
he 78.568 mm
de 2 tc de 0.904
q0.278
de q 0.308
Q q he A Q 138.936m
3
s
Pendiente del cauce: S 0.03
Coeficiente de escurrimiento Ks 18
Ancho de espejo de agua b 40 m
El tirante del río será:
tQ
Ks b S
1
2
3
5
t 1.067 m
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En la Tabla 8 se muestra un resumen de los resultados de la modelación y el caudal pico de los
hidrogramas obtenidos.
Tabla 8 Escurrimiento de la modelación para la cuenca de aporte al Puente.
CuencaArea (Km2)
Caudal m3/sTr=20 años
Tr=50 años
Tr=100 años
salida 5.7 102.04 123.22 138.94
3 DISEÑO HIDRAULICO DE OBRAS DE ARTE
3.1 MODELACIÓN HIDRAULICA DE RIOS
La modelación hidráulica del río en el cual se va ha emplazar el puente, se realizó utilizando el
modelo computacional HEC-RAS desarrollado por el Centro de Ingeniería Hidrológica (HEC) del
Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos (USACE), de esta manera se determino el
comportamiento hidráulico en condiciones naturales y futuras en los tramos del río donde se
emplazaran los puentes.
Para la modelación en Hec-Ras se ha introducido información topográfica de la siguiente
manera, secciones transversales cada 10 m, con un ancho promedio de 75 m, abarcando por demás
el ancho del río y sus planicies de inundación.
3.2 DISEÑO HIDRAULICO
3.2.1 Parámetros de diseño.
De acuerdo a las normas dadas por la Administradora Boliviana de Caminos ABC, se definen
los siguientes parámetros de diseño para el diseño hidráulico de puentes y obras de arte mayor.
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Periodos de Retorno
- Verificación capacidad hidráulica: 100 años.
- Verificación Socavación de estribos: 100 años.
Borde libre o revancha mínima Asociada al NAME se define en 1 m.
En la Tabla 9 muestran valores de periodo de retorno requeridos para el diseño de las obras de
arte.
Tabla 9 Periodos de Retorno para Diseño de Obras Hidráulicas.
3.3 VERIFICACIÓN HIDRÁULICA DEL PUENTE
Los resultados de la modelación hidráulica aplicando el modelo computacional Hec-Ras se
muestran en la tabla 3 y en la Error: Reference source not found, para los dos distintos casos de
modelación sin puente En la modelación se ha verificado que el Borde libre determinado se encuentra
muy por encima de los límites permitidos. De esta manera se comprueba que el emplazamiento
vertical del puente es satisfactorio para los distintos periodos de diseño.
La Error: Reference source not found y la Error: Reference source not found son los resultados
de la modelación para las condiciones actuales sin puente para periodos de retorno de 25, 50, y 100
años.
La modelación del puente con HEC-RAS ha considerado las condiciones naturales existentes,
con lo cual se ha determinado los niveles del río para condiciones sin puente, Nivel de aguas
ordinarias
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.
ección transversal del Puente - modelación sin puente.
Resultados de la modelación hidráulica con Hec Ras - modelación con puente de 20 m de luz, en el eje
del puente.
Se puede observar de la modelación hidráulica que el emplazamiento del puente afecta el
comportamiento del flujo en el Río, de esta manera se determina que el borde libre para un periodo de
100 años son mayores a 1 m y para un periodo de retorno de 150 años mayor a 0.30 m, cumpliendo
con los requisitos de la Tabla 9, por lo tanto el emplazamiento vertical se considera adecuado para la
construcción del puente.
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Periodo de retorno Tirante esperado
20 años 101.52 m3/s 0.90 metros50 años 122.21 m3/s 0.99 metros100 años 137.80 m3/s 1.06 metros
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3.4 ESTUDIOS DE SOCAVACIÓN
La socavación es el resultado de la acción erosiva del flujo de un río, excavando y extrayendo
material del lecho y de los márgenes del cauce, así como alrededor de pilas y estribos en los puentes.
La tasa de socavación varía para diferentes materiales. Material suelto granular es erosionado más
rápidamente que suelos cohesivos o cementados. Bajo condiciones iguales de flujo la socavación
puede alcanzar niveles máximos en horas para lechos de arena y grava, lecho cohesivo en días,
areniscas y pizarras en meses, caliza en años y por último granitos en siglos.
Determinar la magnitud de la socavación es complicado debido a la naturaleza cíclica que
representa el proceso degradación – agradación en ríos que presentan avenidas y recesos de flujo
constantemente. Es por esto, que al estudiar socavación en puentes es necesario hacer un estudio
adicional del subsuelo.
La socavación en puentes depende de varios factores, los cuales se suman para obtener la
socavación total. Esto quiere decir que estos factores son independientes de los otros.
Adicionalmente, es necesario considerar la migración lateral de material al evaluar la socavación.
Estos factores son:
Agradación y degradación Socavación general Socavación local en pilas y estribos Socavación agua clara y lecho vivo Migración lateral de material
El procedimiento utilizado para la determinación de la profundidad de socavación en puentes fue
desarrollado a partir de experimentaciones realizadas por el Centro de Ingeniería Hidráulica (HEC) y
por la Asociación Federal de Carreteras (FHWA) de los Estados Unidos, y publicadas en la
denominada circular Nº 18 (HEC-18) en mayo de 2001. El documento es considerado como un
método de alta sofisticación, ya que considera todos los factores influyentes en la socavación
incluyendo la migración lateral de material, en comparación a otros métodos que consideran sólo la
socavación local en pilas.
Para el presente estudio consideraremos los efectos de la socavación por contracción con o sin
transporte de sedimentos, la socavación local por el emplazamiento de pilas y estribos.
3.4.1 Resultados de los estudios de socavación
Los resultados del cálculo de la socavación en el Puente acuerdo a la metodología del FHWA.
Donde se observa que el puente emplazado no afecta el flujo en el río por tanto no existen efectos de
socavación por contracción ni local por la construcción de los estribos del puente.
Resultados de la socavación en el estribo isquierdo
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Estudio a Diseño Final Puente Vehicular San Lorenzo
4 BIBLIOGRAFÍA
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9.81 t1.006
k 1.1 L 5.6 y t
erosion k L0.40 y
0.60 F0.33 2.283
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