VERIFICACIÓN SECCION DIQUE DE ABRIGO · verificaciÓn seccion dique de abrigo vicente gracia &...

VERIFICACIÓN SECCION DIQUE DE ABRIGO

VICENTE GRACIA &

XAVIER GIRONELLA

DISEÑO DETERMINSTA ROM

02.90 Y ROM 03.91.

DISEÑO PROBABILISTA ROM

0.0

COMPARACION

CLIMA DE OLEAJE EXTREMAL ESCALAR

LONGITUD DE LA SERIE

15-06-1990 AL 28-02-02.

SELECCIÓN TEMPORALES:

1. TEMPORAL Hs 2.0 M.

2. DURACION 6 h.

3. INDEPENDIENTES SON > 4

DIAS.

FUNCIONES CANDIDATAS

1. WEIBULL (K=0.75,1.0,1.4,2.0).

2. GUMBEL.


POT POSICION DE DIBUJO

)(1

1

HsFTr

Nt = 132

N = 11.7


GUMBEL – AI. ITERACION 1 Hs = 2.0 m.

( ) ( ) exp exp

ln( ln )

1ln 1; ln

s

x BF x P H x

A

x Bsi y y P

A

TRx Ay B yr

0.44( ) 1 ( )

0.12i

i - Gumbel P H H = - Gringorten

N +

N

Nt

)(1

1

HsFTr


GUMBEL – AI

Título del gráfico Hs = 0.5172Y + 2.3221

R2 = 0.918

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

-4.00 -2.00 0.00 2.00 4.00 6.00

Variable reducida y

Hs


GUMBEL – AI. ITERACION 2 Hs = 2.5 m.

N

Nt


WEIBULL K=0.75, 1.0, 1.4, 2.0

N

Nt

)(1

1

HsFTr

1

1

( ) ( )

l

1 exp

ln 1

n ·; K

K

s

K

x BF x P H x

A

x Bsi y y P

A

TRx Ay B yr

0.270.20

( ) 10.23

0.20i

i - KWeibull P H H = -

N + K


WEIBULL K= 0.75 MEJOR AJUSTE R2 = 0.98

BANDA CONFIANZA 90% SEGÚN GODA

Weibull K=0.75

y = 0.4322x + 2.1055

R2 = 0.9852

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

0.00 5.00 10.00 15.00

Variable reducida y

Hs

Nt

NLNCY0.1

N

165.1

2

rR

CLIMA DE OLEAJE EXTREMAL DIRECCIONAL

K SEGÚN ROM 03.91

DIRECCIONES EFECTIVAS

WEIBULL BIPARAMETRICA

METODO mc.


K SEGÚN ROM 03.91

1Ntotal/Nobs)HHs(P


K SEGÚN ROM 03.91

)xln('x)Aln(kbkab'axy

0B;A

BHexp1)HHs(P

k

ANALISIS DE PERIODOS DEL OLEAJE

Hs-Tp

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

0 5 10 15 20

Tp (s)

Hs

(m)

Hs/Lo=0.040

Hs/Lo=0.016

Hs32.60.4Tp

DISEÑO DETERMINISTA ROM 02.90

INFRAESTRUCTURA DE

CARÁCTER GENERAL

DE INTERÉS LOCAL

NIVEL 1

L=25 AÑOS


OBRA FLEXIBLE DIQUE EN

TALUD.

REPERCUSION ECONOMICA

BAJA EN CASO DE

COLAPSO.

BAJA POSIBILIDAD DE

PERDIDAS HUMANAS.

E=0.5


“No se admitirán valores de carga inferiores al límite superior de la estima a un nivel de confianza del 90%, excepto si el periodo

de retorno es alto”.

“Si se utiliza el modelo II de determinación estadística (método POT) de la variable en cuestión se reducen los intervalos de

confianza y por tanto la incertidumbre de la variable pudiéndose utilizar el valor central estimado y no el asociado al 90%”

TR/L

L

e1Eaño1L

TR

111Eaños10L

SECCIÓN DE VERIFICACIÓN

DIQUE ESCOLLERA NATURAL.

2 CAPAS MANTO PPAL.

TALUD 1V:3.5H CALADO 7.5 m. + 0.8

(ROM 02.90)

DISEÑADO SEGÚN VAN DER MEER.

Sd= 2 INICIO AVERÍAS

p=0.4

N=7500

PROPAGACIÓN PIE ESTRUCTURA GODA 88.

PROPAGACIÓN PIE ESTRUCTURA GODA 88.

H0 T Hs Hmax H0 T Hs Hmax H0 T Hs Hmax

(m) (s) (m) (m) (m) (s) (m) (m) (m) (s) (m) (m)

6.83 10.5 4.37 6.76 5.25 9.2 4.25 6.68 4.94 8.9 4.45 6.68

6.83 13.5 5.11 6.98 5.25 11.8 4.89 6.89 4.94 11.5 5.02 6.91

6.83 16.5 5.53 7.17 5.25 14.5 5.52 7.11 4.94 14 5.53 7.12

H0 T Hs Hmax H0 T Hs Hmax H0 T Hs Hmax

(m) (s) (m) (m) (m) (s) (m) (m) (m) (s) (m) (m)

4.66 8.6 4.32 6.64 5.29 9.2 4.84 6.76 5.47 9.4 4.59 6.74

4.66 11.1 4.82 6.86 5.29 11.9 5.45 7.01 5.47 12.1 5.27 6.98

4.66 13.6 5.51 7.07 5.29 14.5 5.59 7.24 5.47 14.8 5.57 7.2

Dirección E Dirección ESE Dirección SE

Dirección SSE Dirección S Dirección SSW

TODOS LOS RESULTADOS SE

ENCUENTRAN CONDIONADOS POR

CALADO VAN DER MEER.

VAN DEER MEER AGUAS PROFUNDAS.

0.2 0.18 0.1 0.5

50

0.50.2 0.13 0.1

50

0.5

10.5 0.50.31

6.2 ( )

1.0 cot ( )

tan

6.2 tan

sz m m mc

n

Psz m m mc

n

m m

P

mc

HS P N si plunging

D

HS P N si surging

D

s

P

VAN DEER MEER AGUAS PROFUNDAS.

H0 T Dn50 W50 H0 T Dn50 W50 H0 T Dn50 W50

(m) (s) (m) (ton) (m) (s) (m) (ton) (m) (s) (m) (ton)

6.83 10.5 1.09 3.41 5.25 9.2 1.00 2.62 4.94 8.9 1.01 2.77

6.83 13.5 1.39 7.06 5.25 11.8 1.25 5.23 4.94 11.5 1.26 5.33

6.83 16.5 1.63 11.40 5.25 14.5 1.52 9.35 4.94 14 1.50 8.91



4.66 8.6 0.98 2.46 5.29 9.2 1.10 3.52 5.47 9.4 1.07 3.22

4.66 11.1 1.2032 4.6163 5.29 11.9 1.3661 6.7557 5.47 12.1 1.3432 6.4226

4.66 13.6 1.47 8.46 5.29 14.5 1.54 9.62 5.47 14.8 1.55 9.84

Dirección ESE Dirección SE


Dirección E

VAN DEER MEER AGUAS SOMERAS.

0.250.75 0.2 0.18 0.1 0.5

50 2%

( 0.5) 0.51 0.5 0.2 0.13 0.1

50 2%

11.4 (cot ) ( )

1.4 6.2

1cot 1.4 ( )

1.4 1.0

n z m m mc

P PP

n z m m mc

D H S P N L si plunging

D H S P N L si surging

H2% = Hmax

VAN DEER MEER AGUAS SOMERAS.

H2% = Hmax



6.83 10.5 1.20 4.56 5.25 9.2 1.12 3.69 4.94 8.9 1.09 3.39

6.83 13.5 1.35 6.51 5.25 11.80 1.26 5.29 4.94 11.50 1.24 5.04

6.83 16.5 1.50 8.99 5.25 14.5 1.40 7.23 4.94 14 1.37 6.88



4.66 8.6 1.07 3.23 5.29 9.2 1.09 3.47 5.47 9.4 1.12 3.69

4.66 11.10 1.22 4.82 5.29 11.90 1.25 5.20 5.47 12.10 1.27 5.40

4.66 13.6 1.35 6.47 5.29 14.5 1.42 7.56 5.47 14.8 1.43 7.69

Dirección ESE Dirección SE


Dirección E

DISEÑO ROM 0.0. PROCEDIMIENTO GENERAL Y

BASES DE CALCULO. METODOS DE VERIFICACION

PAGINA 127.


BASES DE CALCULO. VALORES DE OPERATIVIDAD

PAGINA 59.

DEFINICION DEL CARÁCTER GENERAL DE LA

OBRA. DEFINICION DE IRE. (Pg. 60)

IRE = I. DE REPERCUSIONES ECONOMICAS

POR CESE.

CRD = COSTE EJECUCION POR CONTRATA

DE LAS OBRAS DE RESTITUCIÓN. SI NO

HAY DATOS = INVERSIÓN ALACTUALIZADA

AL AÑO CITADO.

CRI=REPERCUSIÓN ECONOMICA POR CESE

DE ACTIVIDADES (EN TERMINOS DE VALOR

AÑADIDO BRUTO). SI NO HAY DATOS

0

RIRD

C

CCIRE

BACC

C

0

RI



C0 = VALOR ADIMEN. ECONÓMICO 3M €

AÑO 2002 A ACTUALIZAR.

C,A Y B TABLAS.

A=1

B=2

C=1

CRD=1300MPts 8M€

Tabla para la estimación aproximada de los

coeficientes para el cálculo de CRI/C0.

(A)AMBITO DEL

SISTEMA

ECONÓMICO Y

PRODUCTIVO

Local (1)

Regional (2)

Nacional/Internacional (5)

(B)IMPORTANCIA

ESTRATÉGICA

DEL SISTEMA

ECONÓMICO Y

PRODUCTIVO

Irrelevante (0)

Relevante (2)

Esencial (5)

(C)IMPORTANCIA

DE LA OBRA

PARA EL SISTEMA

ECONÓMICO Y

PRODUCTIVO AL

QUE SIRVE

Irrelevante (0)

Relevante (1)

Esencial (2)

3BACC

C

0

RI



IRE REPERCUSIÓN ECONÓMICA MEDIA. 20IRE5

Valor del ÍndiceRepercusión

Económica

Tabla Clasificación en función del IRE.

IRE > 20 Alta

IRE <= 5 Baja

5 < IRE <= 20 Media


OBRA. DEFINICION DE ISA. (Pg. 62)

ISA = I. DE REPERCUSIONES

SOCIALES Y AMBIENTALES

POR DESTRUCCION O

PERDIDA OPERATIVA.

ISA1 = PERDIDA DE VIDAS

HUMANAS.

ISA2 = DAÑOS

MEDIOAMBIENTALES.

ISA3 = DAÑOS PATRIMONIO

HISTORICO-ARTISTICO.

321 ISAISAISAISA



Tabla Estimación de los subíndices para el cálculo del ISA.

(ISA1)POSIBILIDAD Y

ALCANCE DE PÉRDIDA

DE VIDAS HUMANAS

Remoto (0)

Bajo (3)

Alto (10)

Catastrófico (20)

(ISA2)DAÑOS EN EL

MEDIOAMBIENTE Y EN

EL PATRIMONIO

HISTÓRICO ARTÍSTICO

Remoto (0)

Bajo (2)

Medio (4)

Alto (8)

Muy Alto (15)

(ISA3)ALARMA SOCIAL

Baja (0)

Media (5)

Alta (10)

Máxima (15)

7520ISAISAISAISA 321



Valor del Índice Repercusión Económica

Tabla 3.2.1.1.4. Clasificación en función del ISA.

ISA < 5 No Significativa

5 =< ISA < 20 Baja

20 =< ISA < 30 Alta

ISA>= 30 Muy Alta

ISA REPERCUSIÓN SOCIAL Y

AMBIENTAL BAJA. 20ISA5

DEFINICION DEL CARÁCTER OPERATIVO DE LA

OBRA. DEFINICION DE IREO. (Pg. 64)

IREO=I.DE REPERCUSIONES ECONOMICAS

OPERATIVAS. SIMULTANIEDAD,

INTENSIDAD Y ADAPTABILIDAD DE LA

DEMANDA A LA SITUACION DE PARADA.

D= SIMULTANIEDAD DEL PERIODO DE LA

DEMANDA CON EL DE INTENSIDAD DEL

AGENTE QUE DEFINE EL NIVEL DE

SERVICIO.

E=INTENSIDAD DE USO DEMANDA.

F=ADAPTABILIDAD DE LA DEMANDA A LA

SITUACION DE PARADA.

EDFIREO



3301EDFIREO

Periodos no simultáneos (0)

Periodos simultáneos (5)

Poco intensivo (0)

Intensivo (3)

Muy Intensivo (5)

Adaptabilidad alta (0)

Adaptabilidad media (1)

Adaptabilidad baja (3)

Tabla Estimación de los coeficientes para el cálculo del IREO.

(F)ADAPTABILIDAD DE LA DEMANDA

Y ENTORNO ECONÓMICO

(D)SIMULTANEIDAD DEL PERIODO DE

LA DEMANDA

(E)INTENSIDAD DEL USO DE LA

DEMANDA



3IREOIREO REPERCUSIÓN ECONOMICA

OPERATIVA BAJA.

IREO > 20 Alta

Tabla Clasificación en función del IREO.

Valor del Índice

IREO <= 5

5 < IREO <= 20

Repercusión

Económica

Baja

Media


OBRA. DEFINICION DE ISAO. (Pg. 65)

ISAO=I.DE REPERCUSIONES

SOCIALES Y AMBIENTALES

POR OPERATIVA.

ISA01 = PERDIDA DE VIDAS

HUMANAS.

ISA02 = DAÑOS

MEDIOAMBIENTALES.

ISA03 = DAÑOS PATRIMONIO

HISTORICO-ARTISTICO.

321 0ISA0ISA0ISA0ISA

= ISA


OBRA. DEFINICION DE ISA0. (Pg. 47)

Valor del Índice Repercusión Económica

Tabla 3.2.1.1.4. Clasificación en función del ISA.

ISA < 5 No Significativa

5 =< ISA < 20 Baja

20 =< ISA < 30 Alta

ISA>= 30 Muy Alta

ISA REPERCUSIÓN SOCIAL Y

AMBIENTAL BAJA. 200ISA5

55000ISA0ISA0ISA0ISA 321


BASES DE CALCULO. MODO DE VERIFICACION.

20IRE5 20ISA5

Tabla Método de verificación recomendado en función del carácter de

la obra.

ISA

IRE < 5 5-19 20 - 29

[2] y [3] o [4] [2] y [3] o [4]

<= 5 [1] [2] [2] y [3] o [4]

[2] y [3] o [4]

>=30

>= 20 [2] y [3] o [4] [2] y [3] o [4] [2] y [3] o [4]

[2] y [3] o [4]

6 – 20 [2] [2]


BASES DE CALCULO. MODO DE VERIFICACION.

METODOS DE NIVEL I

COEFICIENTE DE SEGURIDAD GLOBAL [1]

COEFICIENTES PARCIALES [2]

METODOS DE NIVEL II Y III

MOMENTOS ESTADISTICOS NIVEL II [3]

SIMULACION NUMERICA [4]


BASES DE CALCULO. METODO DE VERIFICAIÓN.

SEGUR DE CALAFELL METODO DE LOS COEFICIENTES

PARCIALES [2].

CRITERIO MÍNIMO DE DISEÑO. APARTADO 2.10.1.1 SEGÚN

IRE

20IRE5


BASES DE CALCULO. METODO DE VERIFICACIÓN

pag 179.

METODO DE LOS COEFICIENTES PARCIALES.

ECUACION ESTADO LIMITE DETERMINISTA

ECUACION DE DISEÑO PROBABILISTA. NIVEL I

ESTABLE0G

FALLO0G

FALLODEFUNCION)S(CARGAS)R(SRESITENCIAG

m321

m321

S,...S,S,SfS

R,...R,R,RfR

0SR

G s

z


PIANC’92.

ECUACION DE DIDEÑO CON COEFICIENTES PARCIALES

PARA:

1. INESTABILIDAD HIDRAULICA DEL MANTO

PRINCIPAL.

2. INESTABILIDAD HIDRAULICA DE LA BERMA DE

PIE.

3. INESTABILIDAD HIDRAULICA DEL MANTO

PRINCIPAL DIQUE DE BAJA CIORONACIÓN.

4. RUN-UP


ECUACIÓN DE DISEÑO COEF. PARCIALES:

f1 = VALOR CORRECTOR DE Hs.

f2 = ERROR DE LA MEDIDA DE Hs.

f3= INCERTIDUMBRE ESTADISTICA DE LA MEDIDA

ESCOGIDA.

VALOR TABULADO f() MODO FALLO PROB FALLO Y

ECUACION DISEÑO (RIESGO)

321s

fz

fff

)P(LNK10S

RG s

z


Hs ASOCIADA AL PERIODO DE

RETORNO DE DISEÑO (TR).

Hs ASOCIADA A TR= VIDA ÚTIL.

Hs ASOCIADA A TR=3 VIDA UTIL

NP

Kf

f

H

Hf

f

s3

PK1

H

H0.1

)Hs(F2

Ts

^

Ts

^

1

fT

s

^

T3s

^

Pf


MODELO DE INCERTIDUMBRE

EN LA FORMA DE MEDIR Hs.

Cte DESCRITA PARA CADA

MODO DE FALLO.

Cte = 0.05

Nº DATOS Hs EMPLEADOS

PARA AJUSTAR LA

DISTRIBUCION EXTREMAL NP

Kf

f

H

Hf

f

s3

PK1

H

H0.1

)Hs(F2

Ts

^

Ts

^

1

fT

s

^

T3s

^

Pf


VALORES TABULADOS DE

KK


VALORES TABULADOS DE

)H(F s


ECUACION DISEÑO SEGUR DE CALAFELL ES:

“VAN DER MEER PARA MANTO CON 2 CAPAS ESCOLLERA

NATURAL Y ROMPIENTE TIPO PLUNGING”

05.0K

38K

027.0K

05.0

s

)H(F s

0.50.2 0.18 0.25 0.1

50

16.2 cot 0

s

L

n m z H s

z

G S P D s N H


LOS VALORES OBTENIDOS EN EL DISEÑO SON:

0.50.2 0.18 0.25 0.1

50

16.2 cot 0

s

L

n m z H s

z

G S P D s N H

7.11Na132N75.0K10.2B43.0A

e1)x(F

WEIBULLFUNCION

5.0P

AÑOS25)T(UTILVIDA

K

A

Bx

f

)(1

1

HsFTr


RESULTADOS CON

Tp= 10.5 13.5 16.5

Tm= 6.4 8.2 10.0

Hs_L,prop= 4.20 4.83 5.22

Pf GammaZ TPf F(Hs) Hs_TPf GammaHs

0.01 1.12434 2487.98 0.99996 11.72 1.90211 2.41 2.74 3.02 37.211 54.248 73.301

0.05 1.08088 487.89 0.99982 9.74 1.54769 1.89 2.14 2.37 17.810 25.964 35.083

0.06 1.07596 404.54 0.99978 9.52 1.50847 1.83 2.08 2.30 16.265 23.713 32.041

0.07 1.07180 344.99 0.99974 9.33 1.47557 1.78 2.02 2.24 15.048 21.938 29.644

0.08 1.06819 300.33 0.99970 9.17 1.44731 1.74 1.98 2.19 14.057 20.494 27.692

0.09 1.06501 265.58 0.99967 9.03 1.42260 1.71 1.94 2.14 13.231 19.288 26.063

0.1 1.06217 237.78 0.99963 8.90 1.40066 1.68 1.90 2.10 12.527 18.263 24.677

0.2 1.04345 112.54 0.99921 8.05 1.26003 1.48 1.68 1.86 8.646 12.605 17.032

0.3 1.03251 70.59 0.99874 7.54 1.17812 1.37 1.56 1.72 6.847 9.982 13.488

0.4 1.02474 49.44 0.99821 7.16 1.11754 1.29 1.46 1.62 5.713 8.329 11.255

0.5 1.01871 36.57 0.99758 6.84 1.06735 1.23 1.39 1.54 4.890 7.130 9.634

0.6 1.01379 27.79 0.99681 6.56 1.02249 1.17 1.33 1.47 4.237 6.177 8.347

0.7 1.00963 21.27 0.99583 6.28 0.97960 1.12 1.27 1.40 3.680 5.366 7.250

0.8 1.00602 16.04 0.99447 6.00 0.93517 1.06 1.20 1.33 3.168 4.618 6.240

0.9 1.00284 11.37 0.99220 5.66 0.88215 1.00 1.13 1.25 2.634 3.840 5.188

0.95 1.00138 8.86 0.98999 5.42 0.84459 0.95 1.08 1.20 2.301 3.355 4.534

0.99 1.00027 5.94 0.98509 5.04 0.78609 0.89 1.01 1.11 1.849 2.696 3.643

Este

Dn50 (m) W50 (ton)

Kalfa Kbeta Ks Sigma Nt L(vida útil) Lambda

0.027 38 0.05 0.05 132 25 11.28

S_IA cot Nz años Factor P

2 3.50 1.59 7500 2.65 11.7 0.4


RESULTADOS CON

Kalfa Kbeta Ks Sigma Nt L(vida útil) Lambda

0.027 38 0.05 0.05 132 25 11.28

S_IA cot Nz años Factor P

3 3.50 1.59 7500 2.65 11.7 0.4

Tp= 10.5 13.5 16.5

Tm= 6.4 8.2 10.0

Hs_L,prop= 4.20 4.83 5.22

Pf GammaZ TPf F(Hs) Hs_TPf GammaHs

0.01 1.12434 2487.98 0.99996 11.72 1.90211 2.22 2.52 2.79 29.175 42.533 57.472

0.05 1.08088 487.89 0.99982 9.74 1.54769 1.74 1.97 2.18 13.964 20.357 27.507

0.06 1.07596 404.54 0.99978 9.52 1.50847 1.69 1.91 2.12 12.753 18.592 25.122

0.07 1.07180 344.99 0.99974 9.33 1.47557 1.65 1.87 2.06 11.799 17.201 23.242

0.08 1.06819 300.33 0.99970 9.17 1.44731 1.61 1.82 2.02 11.022 16.068 21.712

0.09 1.06501 265.58 0.99967 9.03 1.42260 1.58 1.79 1.98 10.373 15.123 20.435

0.1 1.06217 237.78 0.99963 8.90 1.40066 1.55 1.75 1.94 9.822 14.319 19.348

0.2 1.04345 112.54 0.99921 8.05 1.26003 1.37 1.55 1.71 6.779 9.883 13.354

0.3 1.03251 70.59 0.99874 7.54 1.17812 1.27 1.43 1.59 5.369 7.827 10.575

0.4 1.02474 49.44 0.99821 7.16 1.11754 1.19 1.35 1.49 4.480 6.531 8.824

0.5 1.01871 36.57 0.99758 6.84 1.06735 1.13 1.28 1.42 3.834 5.590 7.553

0.6 1.01379 27.79 0.99681 6.56 1.02249 1.08 1.22 1.35 3.322 4.843 6.545

0.7 1.00963 21.27 0.99583 6.28 0.97960 1.03 1.17 1.29 2.886 4.207 5.684

0.8 1.00602 16.04 0.99447 6.00 0.93517 0.98 1.11 1.23 2.484 3.621 4.893

0.9 1.00284 11.37 0.99220 5.66 0.88215 0.92 1.04 1.15 2.065 3.011 4.068

0.95 1.00138 8.86 0.98999 5.42 0.84459 0.88 1.00 1.10 1.804 2.631 3.555

0.99 1.00027 5.94 0.98509 5.04 0.78609 0.82 0.93 1.03 1.450 2.114 2.856

Este

Dn50 (m) W50 (ton)


CONCLUSIONES:

1. LOS PESOS SEGÚN ROM 02.90 SON SUPERIORES AL

ORIGINAL. W50 6.5 (5.5).

2. INICIO DE AVERIAS ANTES.

3. MUCHA SENSIBILIDAD CON S=2-3 QUE SIGNIFICA

MOVILIDAD DE 2 ELEMENTOS EN LA ZONA Hs.

4. LOS COEFICIENTES PARCIALES DAN VALORES

SIMILARES A LOS OBTENIDOS.

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