SUBDIRECCIN GENERAL DE INFRAESTRUCTURA HIDROAGRICOLA.ORGANISMO DE CUENCA BALSASDIRECCIN LOCAL MICHOACN

PROYECTO EJECUTIVO DE LOS TRABAJOS DE LIMPIEZA Y DESAZOLVE DEL CAUCE DEL ARROYO SAN MIGUEL O AGUA BENDITA EN UNA LONGITUD DE 2.4 KM

2.- PROCEDIMIENTO DE EJECUCIN2.E. PROYECTO EJECUTIVO.2.E.3. PROYECTO EJECUTIVO DE ESTRUCTURAS HIDRULICAS2.E.3.2. ESQUEMAS DE SOLUCIN DE ESRUCTURAS DE CRUCE.

JUNIO 2014CLAVECONCEPTOPAGINA

2.E.3.2.Esquemas de Solucin de Estructuras de Cruce.

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INDICE

2.E.3.2. Esquemas de Solucin de Estructuras de Cruce.

En el caso del proyecto del "Proyecto ejecutivo de los trabajos de limpieza y desazolve del cauce del arroyo San Miguel o Agua Bendita en una longitud de 2.4 km", el sistema hidrogrfico estudiado, consta de un arroyo principal denominado "Arroyo San Miguel", el cual aproximadamente en los km 0+850 y km 1+180, (tomando el km 0+000 en la descarga de este arroyo con el Ro Balsas) cuenta con una entrada de agua en cada una de las estaciones reportadas, con una superficie de aportacin de aproximadamente 0.850 km2 la primera y de 1.42 km2 la segunda aportacin, de acuerdo con el estudio hidrolgico realizado se determina que cada aportacin cuenta con los siguientes gastos de diseo.Tabla 1. Gastos de Diseo en el rea de estudioTr (aos)Cuenca CapeoCuenca A Km 0+850Cuenca BKm 1+180

5223.96.07.1

10247.86.67.9

20270.77.28.6

50302.08.09.6

100327.88.710.4

500395.510.512.6

1000427.111.413.6

Por lo que para el anlisis hidrulico de los afluentes del arroyo San Miguel se tomarn los siguientes datos, arroyo km 0+850, gasto de diseo 11.4 m3/s, arroyo km 1+180, gasto de diseo 13.60 m3/s.Por otro lado el cauce del arroyo San Miguel es cruzado por la carretera estatal Huetamo - San Jernimo, mediante un puente vehicular con una pila intermedia, el cual cuenta con la suficiente capacidad hidrulica para dejar pasar el gasto de diseo para un Tr de 1000 aos (427.10 m3/s), por lo que solo nos abocaremos a las estructuras de cruce de los afluentes en cuestin.En primera instancia y dadas las condiciones de los arroyos afluentes, se determino que las estructuras de cruce no tuviesen ningn control ya que no es necesario, cuando el Arroyo San Miguel tenga un tirante importante en el cauce, el agua que escurre por los arroyos afluentes no podr entrar al arroyo San Miguel, por lo que esta agua tendr que remansarse temporalmente, el agua del arroyo San Miguel puede entrar en los arroyos afluentes siempre y cuando la caga hidrulica de ambos arroyos as lo permita, sin embargo esta situacin es temporal y afecta solo localmente la zona, que en este caso no afecta ni poblacin alguna ni reas productivas.ESQUEMAS DE SOLUCIN.Dadas las condiciones topogrficas del arroyo San Miguel y tomando en cuenta la incorporacin de estos arroyos se determino que la solucin fuese del tipo alcantarilla con un paso o losa superior que fuese del tipo vehicular, esto es porque el bordo izquierdo en esta zona da acceso a la zona de terrenos cultivables y es importante permitir el paso de vehculos o en su caso maquinaria agrcola.Por lo que para dar solucin a esta situacin se tomaron en cuenta dos tipos de solucin:- Alcantarilla de cruce mediante conducto cerrado de concreto.- Alcantarilla de cruce mediante conducto formado por tubera de concreto.Tomando en cuenta una condicin crtica que es tener en la estructura una velocidad de aproximadamente 3.00 m/s, el rea hidrulica necesaria en la alcantarilla para conducir el gasto de diseo en cada sitio de afluente sera:Tabla 2. reas hidrulicas requeridas en las alcantarillas.AfluenteVelocidad permitida en la alcantarillaGasto de diseorea hidrulica requerida.

Km 0+8503.00 m/s11.40 m3/s3.80 m2

Km 1+1803.00 m/s13.60 m3/s4.53 m2

En este caso se tendran los siguientes valores tomando en cuenta las soluciones propuestas: - Conducto cerrado de concretoTabla 3. Dimensiones propuestas en las alcantarillas.Afluenterea hidrulica requerida.Dimensin del conducto.

Km 0+8503.80 m21.50 m altura x 2.50 m ancho

Km 1+1804.53 m22.00 m altura x 2.50 m ancho

- Conducto con tubera de concreto.Tabla 4. Dimetros propuestos en las alcantarillas.Afluenterea hidrulica requerida.Dimetro del conducto.

Km 0+8503.80 m22.20 m de dimetro

Km 1+1804.53 m22.40 m de dimetro

Tomando en cuenta la primera opcin que es la de un conducto de concreto cerrado tenemos que el volumen por metro del cajn alcantarilla es de aproximadamente 2.76 m2 para la primer alcantarilla (km 0+850) y de 3.06 m2 para la segunda alcantarilla (km 1+180), si el costo del concreto se considera de $2,500 por m3, ya fabricado y colocado el costo de este material para una alcantarilla de 3 metros de longitud sera de $20,700 para la primera alcantarilla y de $22,985 para la segunda, adems el acero de refuerzo que para este caso costara aproximadamente $ 16,767 y $ 18,590 respectivamente para las dos alcantarillas, lo que dara un costo de $37,467 y $ 41,575 respectivamente, solo para construir el cajn de concreto y compararlo con la tubera de la otra solucin.Por otro lado y tomando en cuenta la segunda opcin para la alcantarilla, la tubera tendr que ser suministrada, transportada y colocada en el sitio, este tipo de tubera requiere de un colchn importante de cuando menos de 1 dimetro, eso tendra consecuencias en la construccin del bordo ya que se tendr que realizar labores de construccin de terrapln extras.El costo de esta tubera por metro es de aproximadamente $ 20,000 para un dimetro de 86" (2.18m) y de $23,000 para un dimetro de 94" (2.39 m), en este caso la longitud de la tubera se propone de 3 metros, por lo que el costo de la misma sera de aproximadamente $ 60,000 para la alcantarilla km 0+850 y de $69,000 para la alcantarilla 2, sumando los gastos de transportacin y de colocacin el costo de la tubera sera de $ 75,000 y de $ 86,250 respectivamente.Se presenta una tabal comparativa con los costos de las alcantarillas.Tabla 5. Costos de las alternativas de las alcantarillas propuestas.AfluenteAlcantarilla formada con el conducto cerrado de concretoAlcantarilla formada con la tubera de concreto reforzado.

Km 0+850$ 37,467$ 75,000

Km 1+180$ 41, 575$ 86,250

Por lo que al comparar las dos opciones se decide que la opcin ms viable econmicamente es la de construir un cajn de concreto y adecuarlo con sus respectivos muros de cabeza y aleros correspondientes de concreto reforzado para dar solucin a la alcantarilla en cuestin.Se presentan los esquemas de solucin analizados.

Figura 1. Esquema de solucin con cajn de concreto.

Figura 2. Esquema de solucin con cajn de concreto.

Figura 3. Esquema de solucin con tubera de concreto.

Figura 4. Esquema de solucin con tubera de concreto.

CONCLUSIONESEn base a la informacin analizada se concluye que las dos opciones son tcnicamente factibles, sin embargo econmicamente existe una diferencia importante, por lo que se decide tomar la opcin ms econmica que es la de construir un cajn de concreto para la construccin de las alcantarillas de proyecto en las incorporaciones de los afluentes al arroyo San Miguel o Agua Bendita en los km 0+850 y km 1+180.