REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

DE LA FUERZA ARMADA

NÚCLEO APURE

Propuesta Para La Construcción Hidráulica Con Bolsacretos En

El Margen Derecho Del Rio Apure Parroquia Peñalver Municipio San

Fernando, Edo Apure.

FACILITADOR: INTEGRANTES:

ING. JOSE PILIGRA RAMOS CARLOS

MONTOYA MARIALIS

TEJADA MAYRE

UVIEDO CRISTINA

AZUAJE CHRISTIAN

SAN FERNANDO DE APURE, MARZO DEL 2015

RESUMEN

Este trabajo está referido a las defensas ribereñas, las cuales son

estructuras situadas en los márgenes de los ríos para proteger a las

poblaciones costeras cercanas que albergan, y a estructuras existentes al

riesgo hídrico. En lo que respecta a las defensas se realizó una descripción

de los diferentes tipos que según su clasificación pueden ser flexibles y

rígidos. Se mencionó los materiales que se deben utilizar para la

construcción de dichas protecciones y para determinar la distancia a la cual

se deben colocar estas defensas se tomaron en cuenta ciertas

consideraciones. Y por último se hizo una aplicación práctica relaciona con el

tema, realizándose en la cuenca baja del río Apure, para ello hicimos un

recorrido a lo largo del río, para luego emitir los respectivos comentarios,

conclusiones o recomendaciones de la situación actual que presenta este

afluente.

INTRODUCCION

A través de los tiempos, los seres humanos se han ubicado en las

cercanías de los ríos, por lo que se hace necesario la construcción de

defensas, las cuales son estructuras creadas para prevenir inundaciones,

causadas por los desbordamientos de caudales en épocas de lluvia, y así

poder proteger tanto a los habitantes como a las infraestructuras que se

encuentran en el riesgo hídrico.

Debido a la problemática que presentan las inundaciones, se deben

colocar protecciones en las márgenes de los ríos. Para poder diseñar estas

protecciones, primero se deben realizar ciertos estudios preliminares como

son: análisis hidrológico, morfológico, topográfico y estudio de la situación

actual, para que estas puedan cumplir con eficiencia su objetivo y a su vez

su vida útil, y poder así estimar su altura y la distancia a la que se deben

colocar.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Los ríos de Venezuela son muy caudalosos, uno de los más

importantes es el Río Apure. En épocas de invierno aumenta su caudal

debido a las precipitaciones abundantes que pueden causar

desbordamientos del mismo, provocando daños a las poblaciones que

habitan cerca de los alrededores del río, ésta situación trae consecuencias

socio económicas en la medida que afectan centros de producción agrícola o

industrial y a las estructuras sometidas al riesgo hídrico como vías o

edificaciones, por esta razón, para preservarlas, se hace necesario la

construcción de defensas para el control de sus aguas, que brinden

protección o reduzcan los riesgos de inundación, especialmente en la ciudad

de Barcelona.

El tipo de defensa a utilizar depende de la ubicación del área aledaña,

si es una zona rural o urbana. Es importante destacar que antes de realizar

el diseño de dichas protecciones se deben hacer una serie de estudios

preliminares como el hidrológico, para determinar los caudales de diseño y

poder estimar hasta donde podría subir el nivel del agua y el alcance de esta,

así se podrá definir a que distancia se tienen que colocar las defensas.

ANTECEDENTES

Por estar el área cerca del río apure, la presencia del agua

subterránea es constante creando en los materiales, reducción de la

densidad y por ende de su capacidad soporte. Dado que según la topografía

del área, existen condiciones para la acumulación de aguas proveniente de

lluvias y de alguna crecida del río.

Es importante reseñar que el río Apure es un río con una morfo

dinámica muy cambiante, cuyo patrón de drenaje y escorrentía se orienta en

dirección Oeste – Este predominantemente, mientras que los vientos en el

área se desplazan en dirección contraria. Es de suma importancia considerar

la micro - topografía existente desde la cuenca media hasta la baja, que

influye directamente sobre los patrones de escurrimiento superficial y sub -

superficial a ambas márgenes del rio Apure, a lo cual se le agrega que la

construcción de diques en la margen izquierda (Barinas), han provocado que

el rio se encajone en algunas zonas y se desparrame en otras, dado a que

en la margen derecha (margen apureña), los barrancos naturales no poseen

suficiente altura o cota para mantener al rio encajonado o encausado.

La necesidad de proteger algunas estructuras hidráulicas, márgenes de

ríos, playas, los estribos y pilas de puentes de la erosión, causada por la

velocidad de las aguas, hace que se deban ejecutar obras complementarias

para desarrollar dicha protección. Estas protecciones, además de los

sistemas tradicionales que involucran el uso de formaletas rígidas metálicas

o de madera, han venido siendo normalmente utilizados. Con el uso de

bolsacretos, no es necesario incurrir en los costos relacionados con

prefabricación, transporte y colocación especializada por medio de grúas de

gran capacidad. El procedimiento de colocación permite los trabajos en

condiciones secas o bajo el agua según los requerimientos del proyecto.

Es importante recordar que los grandes bloques fundidos en In-situ,

usando los bolsacretos, son enrocados de gran tamaño, bajo estos, en el

contacto con el suelo se tiene que prever una protección contra la

socavación, por medio de una transición adecuada de granulometrías que

prevengan el lavado de las partículas, ofreciendo a su vez una permeabilidad

suficiente. Para desarrollar esto, se puede utilizar Geotextiles que cumplan

con los requerimientos mecánicos, así como con el balance óptimo entre la

retención de los suelos y la permeabilidad requerida, y así prevenir la

erosión. Todos los valores anteriores, dependerán del diseño que los

determine y así poder seleccionar los geotextiles correspondientes. La

utilización del bolsacretos ofrece una adecuada solución a una urgente

necesidad de efectividad, adaptabilidad, y reducción significativa de costos

en los proyectos de protección.

 

MARCO TEÓRICO

RÍO.

Es una corriente natural de agua que fluye con continuidad. Posee un

caudal determinado y desemboca en el mar, en un lago o en otro río, en cuyo

caso se denomina afluente. La parte final de un río es su desembocadura.

Las variaciones de caudal lo define el régimen hidrológico, estas

variaciones temporales se dan durante o después de las tormentas. En

casos extremos se puede producir la crecida cuando el aporte de agua es

mayor que la capacidad del río para evacuarla, desbordándose y cubriendo

las zonas llanas próximas. El agua que circula bajo tierra (caudal basal) tarda

mucho más en alimentar el caudal del río y puede llegar a él en días,

semanas o meses después de la lluvia que generó la escorrentía.

CUENCAS HIDROGRÁFICAS.

Es la porción de territorio drenada por un único sistema de drenaje

natural. Una cuenca hidrográfica se define por la sección del río al cual se

hace referencia y es delimitada por la línea de las cumbres, también llamada

«divisor de aguas» o «divisoria de aguas», a partir de la sección de

referencia. En la medida en que se avanza hacia aguas abajo, la superficie

de la cuenca va aumentando.

INUNDACIÓN.

Es la ocupación por el agua de zonas o áreas que en condiciones

normales se encuentran secas. Se producen debido al efecto del ascenso

temporal del nivel del río, lago u otro. En cierta medida, las inundaciones

pueden ser eventos controlables por el hombre, dependiendo del uso de la

tierra cercana a los causes de los ríos.

DEFENSAS RIBEREÑAS.

Son estructuras construidas para proteger las áreas aledañas a los

ríos, contra los procesos de erosión de sus márgenes producto de la

excesiva velocidad del agua, que tiende arrastrar el material ribereño y el

socavación que ejerce el río, debido al régimen de precipitaciones

abundantes sobre todo en época de invierno, ya que son causantes de la

desestabilización del talud inferior y de la plataforma de la carretera. Estas

obras se colocan en puntos localizados, especialmente para proteger

algunas poblaciones y, singularmente, las vías de comunicación, estas

pueden ser efectivas para el área particular que se va a defender, pero

cambian el régimen natural del flujo y tienen efectos sobre áreas aledañas,

los cuales deben ser analizados antes de construir las obras.

BOLSACRETOS

Los Bolsacretos son un sistema de control de erosión para

quebradas, ríos y canales. Está compuesto por un Geotextil de Polipropileno

de sección rectangular, que al estar lleno de concreto, conforma la estructura

principal. Los antes mencionados son formaletas flexibles y permeables

elaboradas a partir de cintas planas depolipropileno, que forma un textil tejido

de excelentes características ingenieriles. Estos bolsacretos se confeccionan

según dimensiones establecidas (1 m3 ó 2 m3) para optimizar su manejo,

utilización y colocación en el lugar de trabajo.

Ellos contienen la masa de mortero o de concreto conformando un

enrocado de gran tamaño, adecuado para obras de protección de riberas y

estabilización de taludes. El tipo de tejido permite la salida del agua amasado

con facilidad, favoreciendo así el fraguado inicial dela mezcla, sin que se

presenten pérdidas de cemento cuando el agua de amasado sale a través

del bolsacretos. Las cintas que configuran el textil se degradan mucho

tiempo después de haber fraguado el concreto, lo cual constituirá este tipo de

enrocado artificial. Las costuras han sido desarrolladas para soportar las

tensiones que en promedio puedan generar el volumen de mortero o

concreto fresco vaciado dentro de este encofrado cada bolsacreto cuenta

con una válvula auto sellante, para colocar la manguera que inyectará el

material de relleno y evitar el posible desperdicio de este, cuando la

manguera sea retirada. Durante el llenado, se deberá impedir la formación de

cavidades con aire dentro de la bolsa. Una vez llenado, se retira la manguera

y el cierre actúa inmediatamente, si las condiciones de instalación son las

adecuadas.

Es importante mencionar que, deben ser colocados en el lugar que

previamente ha sido establecido por eldiseñador o pueden ser lanzados al

agua cuando sea necesario. Se debe recordar que se está manejando

unenrocado artificial, pero que durante el vaciado del material dentro del

bolsacreto, está en forma líquida y no ha adquirido la suficiente resistencia a

la compresión. Se debe desarrollar entonces una traba, para que los

bolsacretos una vez fraguados mantengan la estabilidad necesaria, de tal

forma que puedansoportar el embate de las aguas o empujes que provengan

del espaldón.

Las características del mortero o concreto de relleno utilizado para los

bolsacretos, deberán cumplir con las propiedades mínimas aceptadas parala

elaboración de estas mezclas. Esto incluye lacalidad de los áridos, el agua y

el cemento. Así comolos procedimientos para su elaboración, transporte

ycolocación, que permitan asegurar su calidad. Laresistencia a la compresión

simple de estas mezclas, deberá ser recomendada por el diseño según el

uso deestos enrocados artificiales, pero bajo ningunacircunstancia podrá ser

inferior a los 105 Kg / cm que equivalen a 2(1500 PSI) para evitar el

desgaste por abrasión.

CAMPOS DE APLICACIÓN

En estabilidad de taludes

Se utilizan generalmente en la conservación de los taludes que

están expuestos a corrientes de agua (líneas costeras, ríos o canales).

Son una alternativa a los métodos tradicionales tales como, los

gaviones ylos muros de contención por gravedad en concreto.

En estructuras hidráulicas

En la construcción de estructuras tales como espolones y

rompeolas, donde trabajan como estructuras disipadoras de energía

y/o como manejadores de líneas de corriente, evitando el deterioro en

las orillas, además del costoso transporte y la colocación de grandes

enrocados.

En reparaciones estructurales

En reparación de pilas y muros solucionan inconvenientes, pues

no necesitan de formaletería rígida, adicionalmente se pueden colocar

y fundir por debajo del nivel del agua.

Soporte y sobrepeso:

Se utilizan como soporte y/o atraques en sistemas de tuberías.

VENTAJAS

Facilidad en el transporte y el almacenamiento, ya que los

BOLSACRETOS son llevados vacíos hasta el sitio de la obra, donde

posteriormente son llenados y colocados, lo cual permite el manejo de

grandes volúmenes a bajos costos.

Se puede lograr la protección de grandes áreas en un corto periodo de

tiempo, debido a la velocidad de construcción que permite

esta tecnología.

Fácil adaptación a superficies irregulares, puesto que durante el

proceso de llenado lo que permite adquirir la forma del medio

circundante.

Reducen significativamente los costos de la construcción, ya que esta

tecnología no requiere de equipos pesados de construcción, se

obtienen grandes rendimientos y no se necesita una mano de obra

especializada.

Son resistentes al choque con el agua en estructuras hidráulicas.

Reemplazan los sistemas tradicionales de protección con gaviones,

enroscados naturales y murosde contención en concreto.

Pueden instalarse por debajo del agua, no siendo necesario construir

obras temporales de desvío que incrementan el costo de la obra.

La dimensión de los Bolsacretos PAVCO 1101 y 1401 es de 1.2 x 2.4

metros, con una capacidad aproximada de un metro cúbico (2.2 Ton.) para

una altura de llenado de 40 cms, y los Bolsacretos PAVCO 1102 y 1402 de

2.7 x 1.85 metros, con una capacidad aproximada de 2 metros cúbicos (4.4

Ton.) para una altura de llenado de 45 cms. Dependiendo de las condiciones

de la instalación se seleccionará la referencia apropiada, según las

recomendaciones de diseño.

MATRIZ DOFA

MATRIZ DOFA

FORTALEZAS DEBILIDADES

Reduce significativamente

los costos de construcción,

porque no requiere mano de

obra especializada ni

equipos pesados de

construcción.

Poseen diferentes campos

de aplicación, como la

estabilidad en talud, en

estructuras hidráulicas, en

reparaciones estructurales.

Vida útil de la

estructura de

bolsacretos.

OPORTUNIDADES

Presenta una fácil adaptación a superficies

irregulares, puesto que durante el proceso de

llenado de las bolsacretos adquiere la forma del

medio circundante.

Reemplazan los sistemas tradicionales de

protección con gaviones, enrocados naturales y

muros de contención en concreto.

Estrategias FO Estrategias DO

Se puede lograr la protección de

grandes áreas en un corto período de

tiempo, debido a la velocidad de

construcción que permite esta

tecnología.

Fácil adaptación a

superficies irregulares,

puesto que durante el

proceso de llenado el

Bolsacreto PAVCO

adquiere la forma del

medio circundante.

AMENAZAS

Los muros flexibles son estructuras que se

deforman fácilmente por las presiones de la

tierra sobre ellas o que se acomodan a los

movimientos del suelo y generalmente, se

diseñan para resistir presiones activas en lo

que se refiere a su estabilidad intrínseca y

actúan como masas de gravedad para la

estabilización de deslizamientos de tierra.

Estrategias FA Estrategias DA

Son resistentes al choque con el agua

en estructuras hidráulicas.

Reemplazan los

sistemas tradicionales

de protección con

gaviones, enrocados

naturales y muros de

contención en

concreto.

CONCLUSIONES

En muchos casos las estructuras de defensas ribereñas son

dimensionas con una falla conceptual, ya que quedan expuestas a la acción

de la velocidad del agua en su base, lo cual provoca socavamiento y erosión

al pie de la obra. Una solución adoptada para evitar este problema es la

plataforma de deformación, que es compuesta por gaviones tipo colchón, son

elementos flexibles posicionados en frente de la estructura, que al

deformarse, acompañan la erosión del fondo, evitando así que esta alcance

la base de la estructura y la destabilice.

PROPUESTA

En San Fernando de Apure, hasta sector conocido como la “Cueva

del Sapo”, parroquia el Recreo del municipio capital San Fernando del estado

Apure, específicamente a las riberas del río Apure en su margen derecha con

coordenadas por N= 861253 E= 680899, con el fin de realizar estudios

vinculados a las condiciones actuales de los taludes, presenta respectivos

procesos erosivos que viene generando el río Apure caracterizados por

socavaciones de fondo y desprendimiento en masa o bloques del talud, lo

que representa una amenaza con alto riesgo de inundación e incomunicación

vía terrestre para los habitantes de la zona y áreas adyacentes

circunvecinas. La referencia en el talud de la vía conduce hacia el Manglar

de Boquerones-Arichuna, más específicamente en proyección horizontal al

barranco del río existen 70 metros aproximadamente, la distancia de

socavación se estima en 60 metros de longitud, se encuentra en riesgo

corredor de electricidad que conduce la energía hacia el sector la Yeguera,

Boquerones y Arichuna lo cual puede actuar de manera negativa a la

comunidad.

Se presentan dos tramos críticos de socavación, el primer tramo tiene

una distancia aproximada de socavación de 40 metros de longitud y se

encuentra aguas debajo de una estación hidrométrica instalada

antiguamente por el PROA, y en el segundo tramo existe una socavación de

60 metros de longitud con amplio radio de curvatura ubicado a 56 metros de

la vialidad, con borde libre al espejo de agua de 0,30m a 1,10m, así como

desbarrancamiento acelerado del talud, existe preocupación por la presencia

de vórtice pronunciado que acelera cada día el desbarrancamiento con

proyección hacia el dique de vialidad. En este punto existen un conjunto de

árboles en la ribera, que en la actualidad presenta alto nivel de socavación y

mucha probabilidad de desbarrancamiento con el consecuente

desplazamiento del terreno.

Los habitantes del sector o área vulnerable a riesgo de inundación

ascienden aproximadamente a 383 pobladores con 68 viviendas en su

mayoría pequeños y medianos productores agropecuarios.

La situación actual del sector Cueva del Sapo es crítica y amerita la

realización de obras de emergencia relacionadas con protección de taludes y

control del flujo del cauce, el objetivo principal de esta propuesta es proteger

a la comunidad de las posibles inundaciones, evitando una mayor

socavación del talud y pérdida del sendero peatonal y vial mediante el uso de

formaletas flexibles de polipropileno llamadas Bolsacreto PAVCO que servirá

para proteger y dar estabilidad al talud así como reducen significativamente

los costos de construcción.

Se presenta esta propuesta a las riberas del río Apure, ya que, la

presencia del agua subterránea es constante creando en los materiales,

reducción de la densidad y por ende de su capacidad soporte. Dado que

según la topografía del área, existen condiciones para la acumulación de

aguas proveniente de lluvias y de alguna crecida del río, para solventar esta

situación, esta propuesta contempla la colocación de Bolsacreto a fin de dar

mayor resistencia y seguridad al talud, de esta manera es muy importante

destacar que debido a la crítica problemática que presenta la socavación del

rio Apure esta base de colocación de los Bolsacreto deben garantizar

resistencia y un buen soporte, realizando así un corte en forma escalonada

en la parte posterior del talud, en donde, la base estará reforzada con un

estacado de tubos de residuos de la Industria Petrolera colocado de manera

vertical a los Bolsacreto, para así posteriormente instalar los Bolsacreto

procurando que la inclinación no supere los 60°, tomando en cuenta que en

proyección horizontal al barranco del río existen 70 metros

aproximadamente, para un mayor soporte y evitar que los procesos erosivos

deterioren el material, se colocarían unos tensores de acero dentro de los

Bolsacreto para que actúen como nervios disipando las ondas de agua del

rio y evitar las posibles socavaciones.

En cuanto a la construcción de los Bolsacreto lo más recomendable que su

elaboración sea con un material geotextil impermeable que evite infiltraciones

y que pueda soportar los distintos pesos que pueda ser sometido,

garantizando un costo óptimo. Sería recomendable el uso de aditivos al

concreto que será vaciado en los Bolsacreto a manera de garantizar mayor

resistencia y durabilidad.

Como toda obra de Ingeniería al ser ejecutada debe contar con un

monitoreo, o más específicamente con mantenimiento ya sea preventivo o

correctivo que garantice la preservación del trabajo realizado así como la

estabilidad de una comunidad beneficiada. Que su mantenimiento conste de

un periodo anual a fin de que su periodo de respuestas sea óptimo.

PRESUPUESTO

Presupuesto aproximado de: 203,010.53 Bsf.

PROPUESTA PARA EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÒN DE UN SEGUNDO

PUENTE VEHICULAR SOBRE EL RIO APURE A 500M DEL ACTUAL,

PARA EL ACCESO A LA CUIDAD DE SAN FERNANDO

Un puente es una construcción que permite salvar un accidente

geográfico como un rio, un cañón, un valle, una carretera, un camino, una vía

férrea, un cuerpo de agua o cualquier otro obstáculo físico. El diseño de un

puente varia dependiendo de su función y de la naturaleza del terreno sobre

el que se construye.

Al momento de analizar el diseño de un puente, la calidad del suelo o

roca donde habrá de apoyarse y el régimen del rio por encima del que cruza,

son de suma importancia para garantizar la vida útil del mismo, para la

elaboración del antes mencionado se deben tener en cuanta el estudio

preliminar de geotecnia para tomar la decisión sobre el tipo de fundaciones,

tanto como hidráulico, para establecer la luz mínima y niveles de socavación.

Una investigación de tipo económico, para establecer los costos primarios de

las alternativas y el impacto ambiental que conllevara su ejecución, esto

permitirá seleccionar los tipos de estructuras posibles que deberán

proyectarse lo cual implicara paralelamente la realización del pre-calculo

estructural y posteriormente para su elaboración de planos de detalles.

Es importante mencionar y conociendo la actual problemática del

puente sobre el Rio Apure (PUENTE MARIA NIEVES) lo que permita una

solución, la cual esta fundamentada y que pueda ser utilizada un nuevo

puente aproximadamente a unos 500m al SUR de san Fernando lo que

traería como beneficios primordiales la reducción del trafico vehicular por la

arteria principal (Paseo Libertador) y así se permitiría mayor fluidez en sus

adyacencias y menor seria el costo para su ejecución, puesto que se

trabajaría en aguas menos profundas.

Cabe destacar que, con la construcción del nuevo puente se ha de

conservar el actual como patrimonio cultural y que tendría como finalidad el

paso de vehículos livianos mientras que el Nuevo permitiría la circulación de

vehículos pesados.

ANEXOS

BIBLIOGRAFÍA

1. BADILLO J. y RODRIGUEZ. Mecánica de Suelos. Tomo II.

2. REIMBERT M y A. Muros de Contención. Tomo I. (1976).

3. LOPEZ CADENAS de Llano F. Diques para la Corrección de

Cursos Torrenciales y Métodos de Cálculo.

4. FELD Jacob. Biblioteca Internacional del Ingeniero Civil.

Volumen III. Ediciones Ciencia y Técnicas, S.A. (1988).