CHARLA DEFENSA RIBEREÑA Y ESPIGONES.ppt
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DEFENSAS RIBEREÑAS Y ESPIGONES CON GAVIONES
¿Cómo evitar esto?
DEFENSA RIBEREÑA
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
En una corriente o río se presentan dos tipos básicos de erosión: Profundización del cauce y erosión lateral. El equilibrio del cauce esta controlado por el balance entre la carga de sedimentos depositada y la capacidad de transporte del flujo.
Aún en las corrientes más estables se presentan fenómenos de erosión y se puede requerir la construcción de obras de control tanto lateral como de fondo.
INTRODUCCIÓN
Para la estabilización de los alineamientos de las riberas de los canales de los ríos debe cumplir una o más de los siguientes objetivos:
a) Paso seguro y expedito del flujo de las crecientes.
b) Transporte eficiente de la carga suspendida y la carga de fondo
c) Cauce estable del río con mínima erosión lateral
d) Profundidad suficiente y buen cauce para navegación
e) Dirección del flujo a través de un sector definido del río
INTRODUCCIÓN
Las principales estructuras utilizadas para la estabilización de las riberas son las siguientes:
- Espigones cortos
- Espigones largos
- Diques longitudinales
- Estructuras retardadoras
- Revestimiento de los taludes de la riberas
- Muros de Contención
CARACTERÍSTICAS
CARACTERÍSTICAS
• Estructura Flexible.
• Bajo Impacto Ambiental.
• Mano de Obra no Especializada.
• No se necesitan equipos
Especiales.
• Fácil Construcción.
• Se generan muchos puestos de trabajo.Defensa Ribereña en Oxapampa
Longitud = 300ml
• En construcción en 1892........DEFENSA EN EL RÍO RENO
• En 1894…DEFENSA EN EL RÍO RENO
Luego de 115 años (Italia)
20032003 2003
• Colchones Reno®
Otros Ejemplos: 196719761986
DESCRIPCIÓN DE ELEMENTOS
DESCRIPCIÓN GAVIÓN CAJA
Abertura de Malla : 10x12 cmDiámetro del alambre de malla : 2.40 / 2.70 (G o G + PVC)Diámetro del alambre de borde : 3.00 / 3.40 (G o G + PVC)
Diámetro del alambre de amarre : 2.20 (G o G+PVC)
G = GalfanPVC ≈ 1.00mm
MEDIDAS DE UN GAVIÓN CAJA
Largo x Ancho x Altura
5.0 x 1.0 x 1.0 m
Variable
1.0 o 1.50m
0.50 o 1.00m
G = GalfanPVC ≈ 1.00mm
Abertura de Malla : 10x12 cmDiámetro del alambre de malla : 2.40 / 2.70 (G o G + PVC)Diámetro del alambre de borde : 3.00 / 3.40 (G o G + PVC)
Diámetro del alambre de amarre : 2.20 (G o G+PVC)
DESCRIPCIÓN COLCHON RENO
MEDIDAS DE UN COLCHÓN RENO
Largo x Ancho x Altura
5.0 x 2.0 x 0.30 m
Variable
Constante
0.30 o 0.50m
G = GalfanPVC ≈ 1.00mm
Abertura de Malla : 10x12 cmDiámetro del alambre de malla : 2.40 / 2.70 (G o G + PVC)Diámetro del alambre de borde : 3.00 / 3.40 (G o G + PVC)
Diámetro del alambre de amarre : 2.20 (G o G+PVC)Diámetro del Gavión Saco : 0.65m
DESCRIPCIÓN GAVIÓN SACO
APLICACIONES GAVION SACO
Se utilizan para lograr una plataforma de base o en
obras de emergencia.
DESCRIPCIÓN GAVNES CAJA FUERTE
Malla 10x12cm ϕ = 3.40mm (Galfan)
DESCRIPCIÓN COLCHONES RENO FUERTE
Malla 10x12cm ϕ = 3.40mm (Galfan)
APLICACIÓN DE LOS GAVIONES Y COLCHONES FUERTE
CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
12cm
10cm Doble Torsión
CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
Acero con BCC
Aleación Zn/Al MM Galfan
Revestimiento plásticoPVC
TIPOS DE DEFENSAS CON GAVIONES Y COLCHONES
1. OBRAS LONGITUDINALES
ESTRUCTURAS LONGITUDINALES MACIZAS
ESTRUCTURAS LONGITUDINALES MACIZAS
ESTRUCTURAS LONGITUDINALES DELGADAS
ESTRUCTURAS LONGITUDINALES DELGADAS
ESTRUCTURAS LONGITUDINALES MIXTAS
ESTRUCTURAS LONGITUDINALES MIXTAS
SOLUCION MIXTA
PREDIMENSIONAMIENTO
PRE - DISEÑO
H
B
1er paso
B1/2 H
PRE - DISEÑO
H
B
2do paso
B1/2 H
C = 1.0m
PRE - DISEÑO
H
B
3er paso
T = 1/10 H
T
VERIFICACIONES DE ESTABILIDAD
Verificaciones:1. Volteo
2. Deslizamiento3. Presión en la base4. Análisis Internos
Estabilidad Global Asentamientos
VERIFICACIÓN DE ESTABILIDAD
Verificación InternaDeslizamiento Volteo
H
B
B H/2
Empotramiento min. 0.50m
CONSIDERACIONES EN EL DISEÑO
L
L 1.5 a 2.0 profundidad máxima de socavación
CONSIDERACIONES EN EL DISEÑO
H
L
Inclinación del Talud (β)Hasta 35º - Colchones Sobre el Talud
De 35º a 45º - Colchones Estacados al Talud
β
CONSIDERACIONES EN EL DISEÑO
GEOTEXTILESCONSIDERACIONES EN EL DISEÑO
POR DETRÁS DEL MUROPara evitar que el material de
relleno se pierda.
DEBAJO DE LOS COLCHONES Reduce le velocidad residual
CONSIDERACIONES DE DISEÑO
EMPOTRAMIENTO DE LAS DEFENSAS
FUNCIONAMIENTO DE LA PLATAFORMA ANTISOCAVANTE
FUNCIONAMIENTO DE LA PLATAFORMA ANTISOCAVANTE
FUNCIONAMIENTO DE LA PLATAFORMA ANTISOCAVANTE
FUNCIONAMIENTO DE LA PLATAFORMA ANTISOCAVANTE
FUNCIONAMIENTO DE LA PLATAFORMA ANTISOCAVANTE
FUNCIONAMIENTO DE LA PLATAFORMA ANTISOCAVANTE
FUNCIONAMIENTO DE LA PLATAFORMA ANTISOCAVANTE
FUNCIONAMIENTO DE LA PLATAFORMA ANTISOCAVANTE
FUNCIONAMIENTO DE LA PLATAFORMA ANTISOCAVANTE
1
1
L
Pe
FUNCIONAMIENTO DE LA PLATAFORMA ANTISOCAVANTE
1
1
FUNCIONAMIENTO DE LA PLATAFORMA ANTISOCAVANTE
Detalle del Colchon Reno
COLCHÓN RENO
COLCHÓN RENO
COLCHÓN RENO
COLCHÓN RENO
COLCHÓN RENO
COLOCACIÓN DE GAVIONES EN AGUA
DISEÑO - PROGRAMA MACRA
1. TOPOGRAFÍA2. SECCIONES TRANSVERSALES3. CAUDALES4. PENDIENTE DEL RÍO5. TIRANTE MÁXIMO*6. PROFUNDIDAD DE SOCAVACIÓN7. PARÁMETROS MECÁNICOS DEL SUELO DE FUNDACIÓN Y SUELO RETENIDO
Información Necesaria para el Diseño Geotécnico e Hidráulico
Ejemplo Práctico N°1
Se desea realizar una defensa ribereña en el río Huatanay. Se nos da el caudal que se puede considerar hasta la progresiva 6+100.
- Pendiente del Río: 1 %
- Caudal: 125 m3/seg
- Altura de Socavación: 2.0 m
- Propiedades Mecánicas (Suelo Fundación y Retenido):• C= 0 ton/m2
• Angulo Friccion = 32°
• Peso Específico = 1.8 ton/m3
SECCIÓN DE ANÁLISIS
SECIÓN DE ANÁLISIS - SOLUCION
2. OBRAS TRANSVERSALES - ESPIGONES
INDICE
1. EROSIÓN
2. SOLUCIÓNES Y CLASIFICACION DE LOS ESPIGONES
3. FUNCIONAMIENTO
4. CRITERIOS DE DISEÑO
5. RECOMENDACIONES
6. CARACTERISTICAS TECNICAS Y FUNCIONALES
EROSIÓN
CAUSAS
• Establecimiento de poblados cerca de los ríos.
• Deforestación
• Pérdida de capacidad de retención de Agua del Suelo.
• Disminución del Tc (Tiempo de Concentración)
• Arrastre de sólidos en suspensión
• Encauzamientos y correcciones del curso que provocan mayor velocidad del flujo.
EROSIÓN
MECANISMO DE EROSIÓN EN CURVASEROSIÓN
EROSIÓN
MECANISMO DE EROSIÓN EN TRAMOS RECTOS
SOLUCIONES Y CLASIFICACIÓN
SOLUCIONES Y CLASIFICACIÓN
SOLUCIONES
Espigones
Defensa Longitudinal (Marginal)
CLASIFICACION DE LOS
ESPIGONES
Dirección
Forma
En contra de la corriente
Normales a la corriente
En favor a la corriente
Asta Simple
Cabeza de martillo
Bayoneta
CLASIFICACIÓNa) DIRECCIÓNa) DIRECCIÓN
EN CONTRA DE LA CORRIENTE
Lt: Long. de trabajo Sp: Separación entre espigonesLe: Long. de empotramientoL: Long. Total
EN CONTRA DE LA CORRIENTE
CLASIFICACIÓNa) DIRECCIÓNa) DIRECCIÓN
Lt: Long. de trabajo Sp: Separación entre espigonesLe: Long. de empotramientoL: Long. Total
NORMAL A LA CORRIENTE
CLASIFICACIÓNa) DIRECCIÓNa) DIRECCIÓN
Lt: Long. de trabajo Sp: Separación entre espigonesLe: Long. de empotramientoL: Long. Total
EN FAVOR A LA CORRIENTE
CLASIFICACIÓNb) FORMAb) FORMA
ASTA SIMPLE
ASTA SIMPLEASTA SIMPLE
ASTA SIMPLEASTA SIMPLE
ASTA SIMPLEASTA SIMPLE
A B
A A B B
ASTA SIMPLEASTA SIMPLE
A B
A < BA < B
ASTA SIMPLEASTA SIMPLE
A B
A> BA> B
SERIE DE ESPIGONES ASTA SIMPLE
ASTA SIMPLEASTA SIMPLE
CLASIFICACIÓNb) FORMAb) FORMA
MARTILLO
MARTILLOMARTILLO
MARTILLOMARTILLO
A B
A A B B
MARTILLOMARTILLO
A B
A < BA < B
MARTILLOMARTILLO
A B
A > BA > B
DEFENSA LONGITUDINAL INTEGRADA CON ESPIGONES MARTILLO
MARTILLOMARTILLO
CLASIFICACIÓNb) FORMAb) FORMA
BAYONETA
BAYONETABAYONETA
BAYONETABAYONETA
BAYONETABAYONETA
A B
A > BA > B
BAYONETABAYONETA
A B
A > BA > B
SERIE DE ESPIGONES BAYONETA
BAYONETABAYONETA
FUNCIONAMIENTO
FUNCIONAMIENTO
Márgenes
FUNCIONAMIENTO
Áreas de sedimentaciónMárgenes
Áreas de aguas mortas
FUNCIONAMIENTO
EJEMPLOS(ANTES)
CORRECCION DE MARGEN CON UNA SERIE DE ESPIGONES ASTA SIMPLE.
EJEMPLOS(DESPUÉS)
CORRECCION DE MARGEN CON UNA SERIE DE ESPIGONES ASTA SIMPLE.
EJEMPLOS(ANTES)
EJEMPLOS(DESPUÉS)
CRITERIOS DE DISEÑO
• UBICACION EN PLANTA
• SEPARACIÓN
• MÉTODOS GRÁFICOS
• PERFIL LONGITUDINAL
• PLANTA DEL ESPIGON Y PLATAFORMA ANTISOCAVANTE
CRITERIOS DE DISEÑO
DISEÑO DE ESPIGONES POR EL METODO GRÁFICO
La ubicación en planta fue realizada tomando como referencia el siguiente método grafico de manera de provocar una sedimentación de los materiales de arrastre de la quebrada.
Paso N°1 .- Identificar la zona erosionada
AREA A SER PROTEJIDA(SUJETA A EROSIÓN)
AREA A SER SEDIMENTADA
MARGENORIGINAL
DISEÑO DE ESPIGONES POR EL METODO GRÁFICO
Paso N° 2 .- Trazar el Eje del Cauce
A
EJE D
E FLUJO
DISEÑO DE ESPIGONES POR EL METODO GRÁFICO
Paso N° 3 .- Colocar el primer espigón en la intersección de la longitud de separación de diseño recomendada 5-6 L.
ESPIGÓN IACB
EJE D
E FLU
JO
NUEVAMARGEN
DISEÑO DE ESPIGONES POR EL METODO GRÁFICO
Paso Nº4 Colocar el segundo espigón de acuerdo
a la margen y la línea de eje de río
DISEÑO DE ESPIGONES POR EL METODO GRÁFICO
ESPIGÓN IESPIGÓN II
A
CBD
NUEVAMARGEN
Paso Nº5 Colocar el espigón sucesivo en base a la separación de diseño recomendada.
DISEÑO DE ESPIGONES POR EL METODO GRÁFICO
ESPIGÓN IESPIGÓN II
ESPIGÓN IIIA
B CD
E
NUEVAMARGEN
Paso N° 6.- Ubicación final de los espigones
ESPIGÓN K
ESPIGÓN IESPIGÓN II
ESPIGÓN III
ESPIGÓN VIF
AB C
D
E
AREA EROSIONADA NUEVAMARGEN
Finalmente se procedió al diseño del perfil longitudinal y planta del espigón propuesto.
Lt: LONGITUD DE TRABAJO (< 1/3 ANCHO DEL RÍO)
Le: LONGITUD DE EMPOTRAMIENTO
Se necesita colocar una estructura que protega la orilla y al mismo tiempo pueda desviar la corriente.
Descripción del proyecto
· Ubicación: Ciudad de Lobitos – Talara, departamento de Piura.
· Longitud: 590 ml
Datos hidráulicos:
· Q = 1272 m3/s
· B = 500 m. · Dm = 0.5 mm
· La erosión general en la sección es de 1.6 m.
· Ancho de cauce: 590m.
Ejemplo de Diseño de Espigones
Para la ubicación en planta se ha considerado trazar en planta el eje de la quebrada y en las orillas dibujar una línea paralela al eje a la cual llegarán los extremos de los espigones. La longitud de cada espigón, estará dada por la distancia de la orilla real a esa línea.
Ejemplo de Diseño de Espigones
Separación en tramos rectos:
Separación en curvas:
Para la localización de espigones en curva Maza (1989) recomienda suponer un ángulo b de9º a 14º de desviación de la corriente para la colocación del siguiente espigón. La separación Sp, entre espigones colocados en curva, conviene controlarla gráficamente.
Ejemplo de Diseño de Espigones
BASE ANTISOCAVANTEBASE ANTISOCAVANTE• FUNCIÓN:
ALEJAR EL FENÓMERO EROSIVO DEL CUERPO DEL ESPIGÓN
• LONGITUD:
DE 1.5 A 2 VECES LA PROFUNDIDAD DE EROSIÓN PREVISTA
• FLEXIBILIDAD:
POCO ESPESOR DE LOS COLCHONES
ESPIGON APOYADO SOBRE LA BASE ANTISOCAVANTE DURANTE LA ETAPA DE CONSTRUCCION
BASE ANTISOCAVANTEBASE ANTISOCAVANTE
ESPIGON APOYADO SOBRE LA BASE ANTISOCAVANTE DURANTE LA ETAPA DE CONSTRUCCION
BASE ANTISOCAVANTEBASE ANTISOCAVANTE
ESPIGON CONSTRUIDO SIN LA BASE ANTISOCAVANTE
BASE ANTISOCAVANTEBASE ANTISOCAVANTE
LOS ESPIGONES EN GAVIONES:
• Pueden ser construidos en aguas profundas
• Son flexibles (pueden acompañar, deformándose,
erosiones no previstas.
• Pueden sor construidos por etapas.
• Son económicos.
• Son de rápida ejecución.
• No requieren mano de obra calificada o maquinaria
especializada.
……RESUMIENDORESUMIENDO
GRACIAS!
INFORMACIONES ADICIONALES:INFORMACIONES ADICIONALES:
Ing. Hector Silva TrellesDepartamento de Ingeniería y Proyectose-mail: [email protected]
Tel.: (51-1) 201-1060Fax: (51-1) 201-1060
web site: www.maccaferri.com.pe
A M É R I C A L A T I N A