Anteproyecto Trabajo De Grado Daniel Serna.docx

ANÀLISIS COMPARATIVO DE LA SOCAVACIÓN GENERAL Y POR CONTRACCIÒN ENTRE LOS PUENTES CABÌ Y CHINTADÒ

Autor: Daniel Serna Mena

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL CHOCÓ DIEGO LUIS CORDOBA FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL QUIBDÓ-CHOCÓ 2018

ANÀLISIS COMPARATIVO DE LA SOCAVACIÓN GERERAL Y POR CONTRACCIÒN ENTRE LOS PUENTES CABÌ Y CHINTADÒ

Autor: Daniel Serna Mena

Anteproyecto Para Optar Por El Titulo De: INGENIERO CIVIL

Director(a): Xxxxxxxx xxxxxxx xxxxxxxxxx xxxxxxxxxx XXX XXX XXXX

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL CHOCÓ DIEGO LUIS CORDOBA FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL QUIBDÓ-CHOCÓ 2018

ACEPTACIÓN

NOTA DE ACEPTACIÓN _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________

Firma del presidente del jurado

Firma de jurado

Firma de jurado

Firma de jurado

Quibdó, 6 de marzo del 2019

III

DEDICATORIA

Al creador de todas las cosas, el que me ha dado la fuerza para continuar cuando estuve a punto de caer; por ello, con toda la humildad que de mi corazón puede emanar, dedico en primer lugar mi trabajo a Dios.

De igual forma, dedico esta tesis a mí madre Edicta María Mena quien a sido mi todo y sola, ha sabido formarme con buenos sentimientos, hábitos y valores, lo cual me ha ayudado a salir adelante en los momentos más difíciles.

A mi abuelita Evicta María Quejada que es el pilar fundamental de mi familia, a mi herma que día a día me motiva y a mi familia en general porque me han brindado su apoyo incondicional y por compartir conmigo buenos y malos momentos.

De igual forma, dedico esta tesis a dos ángeles en el cielo quienes en vida han sido para mí un ejemplo a seguir, como lo son mi tía/madre la ingeniera civil Siris Danny Mosquera, quién sin una palabra me animó a emprender mi camino en esta maravillosa profesión; y por último y no menos importante a mi difunto padre estas dos personas a pesar del poco tiempo que me acompañaron influenciaron mucho en este ser humano en constante formación.

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AGRADECIMIENTOS

Maria Elvira Guevara Álvarez Edicta maria mena quejada Evicta maria quejada gamez Diana carolina serna mena Virginia palacios palacios Luz dary Luz esperanza moya

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CONTENIDO Pág. ACEPTACIÓN......................................................................................................... III DEDICATORIA ........................................................................................................ 4 GLOSARIO .............................................................................................................. 7 PRESENTACIÓN..................................................................................................... 9 RESUMEN ............................................................................................................. 10 1

2

CRITERIOS GENERALES .............................................................................. 11 1.1

INTRODUCCIÓN ...................................................................................... 11

1.2

JUSTIFICCIÓN ......................................................................................... 12

1.3

OBJETIVOS.............................................................................................. 17

1.3.1

OBJETIVO GENERAL ....................................................................... 17

1.3.2

OBJETIVOS ESPECIFICOS .............................................................. 17

1.4

ALCANCES .............................................................................................. 18

1.5

ANTECEDENTES ..................................................................................... 12

SOCAVACIÓN ................................................................................................ 19 2.1

MARCO TEORICO ................................................................................... 19

2.2

METODOLOGÍA ....................................................................................... 20

2.2.1

ENSAYOS DE LABORATORIO O FASE EXPERIMENTAL .............. 20

2.2.2

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL .................................................... 20

3

CRONOGRAMA .............................................................................................. 21

4

PRESUPUESTO ............................................................................................. 22

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GLOSARIO

PONTEADERO: lugar escogido para la construcción o montaje de un puente. BATIMETRÍA: es el estudio de la profundidad marina, de la tercera dimensión de los fondos lacustres o marinos. SOCAVACIÓN: se denomina socavación a la excavación profunda causada por el agua, uno de los tipos de erosión hídrica. GÁLIBO: hace referencia a la zona geométrica que debe estar libre de obstáculos alrededor de un sitio. En puentes se denomina gálibo a la distancia entre la parte inferior de la superestructura y el nivel medio del curso de agua. ESTACIÓN LIMNIMÉTRICA: es donde se ubica un punto para análisis y estudio del nivel de los ríos. Realizando observaciones al día de tal manera que los datos definan el hidógrama real de la crecida. HIDRÓGRAMA: es un gráfico que muestra la variación en el tiempo de alguna información hidrológica tal como: nivel de agua, caudal, carga de sedimentos, etc. PLUVIOMETRÍA: estudio y tratamiento de los datos de precipitación que se obtienen en los pluviómetros ubicados a lo largo y ancho del territorio, obteniendo así unos datos de gran interés para las zonas agrícolas y regulación de las cuencas fluviales a fin de evitar inundaciones por exceso de lluvia. PLUVIÓMETRO: instrumento que mide la precipitación.

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AFORAR: medir la cantidad de agua que lleva una corriente en una unidad de tiempo. NAME: Nivel De Aguas Máximas Extraordinarias GRANULOMETRIA: a granulometría se define como la distribución de los diferentes tamaños de las partículas de un suelo, expresado como un porcentaje en relación con el peso total de la muestra seca. CONTENIDO DE HUMEDAD: el contenido de humedad es la relación que existe entre el peso de agua contenida en la muestra en estado natural y el peso de la muestra después de ser secada en el horno a una temperatura entre los 105°-110° C. Se expresa de forma de porcentaje, puede variar desde cero cuando está perfectamente seco hasta un máximo determinado que no necesariamente es el 100%. MIRA ESTADIMETRICA: es una regla graduada que permite medir diferencias de alturas, también con métodos trigonométricos podemos obtener distancias. Está graduada de una manera singular para poder realizar lecturas fácilmente e intuitivamente a diferentes distancias.

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PRESENTACIÓN

Esta tesis que lleva por título ANÀLISIS COMPARATIVO DE LA SOCAVACIÓN GENERAL Y POR CONTRACCIÒN ENTRE LOS PUENTES CABÌ Y CHINTADÒ, es presentado como parte de los requisitos para optar el título profesional de Ingeniero Civil, de la Universidad Tecnológica del Chocó “Diego Luis Córdoba” y no ha sido presentado previamente para la obtención de otro grado o título en esta universidad u otras. Esperando que este aporte sirva a los profesionales y estudiantes inmersos en este campo,

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RESUMEN De ultimo se realiza cuando se sepa lo de abajo En el siguiente texto se busca determinar la profundidad de socavación actual de los puentes Cabí y Chintadó, además de un análisis de estabilidad estructural para determinar la vida útil que tendrán a partir de la fecha.

Este documento explica un breve estado del arte del fenómeno de socavación en puentes y de análisis de estabilidad en los mismos, bibliografías en un intervalo de (2009-2018) 10 años.

Explica también sobre la problemática a tratar y plantea una hipótesis acerca de la situación actual de las dos estructuras, denota un marco teórico subdividido en marco conceptual, marco histórico, marco geográfico y marco legal; expresa los objetivos de este trabajo y enseña la metodología que se seguirá en la búsqueda de los mismos, culminando con determinar los resultados esperados, el cronograma y el presupuesto-fuentes de financiación con el cual se llevara a cabo la presente investigación.

En la parte final del texto se realiza la debida citación de la bibliografía utilizada como guía y apoyo para construir el presente texto.

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1

CRITERIOS GENERALES 1.1

INTRODUCCIÓN

La socavación consiste en la profundización del nivel del fondo del cauce de una corriente causada por el aumento del nivel de agua en las avenidas, modificaciones en la morfología del cauce o por la construcción de estructuras en el cauce como puentes. En el cauce de los ríos se presenta un desgaste por distintos factores en primera medida por la acción del agua, por obstáculos como rocas, árboles caídos, o por estructuras construidas por el hombre como puentes; de aquí se pueden establecer diferentes tipos de socavación como son socavación general que es la que se presenta a lo largo del rio por la acción erosiva del agua sobre el lecho y socavación local que es la que ocurre cuando el cauce del rio se encuentra con obstáculos en el caso de puentes sus pilas o estribos de cimentación. La región del chocó-biogeográfico cuenta con un gran potencial hídrico y se presentan en forma de paramo, ríos de media montaña, humedales de tierras bajas, ríos y quebradas de tierras bajas; estos componentes sumados dan un aproximado de 78 cuencas hidrográficas, además de que el chocó se encuentra en el tercer escalafón de los lugares más lluviosos del mundo a solo 7 milímetros del segundo lugar con una media anual de 11770mm (litros/m2), esto propicia que sean más frecuentes las avenidas o crecientes. Estas cuencas cruzan por toda la región convirtiéndose en un obstáculo para la red vial y hace necesaria la construcción de obras en solución dicha situación, las más comunes para este fin son los puentes. Esta investigación procura determinar, mediante un análisis comparativo entre la socavación general y por contracción del rio Cabí en el tramo de su puente, frente a, la socavación general y por contracción de la quebrada Chintadó en el tramo de su puente; las razones por las que hasta la fecha el puente Chintadó ya ha sufrido problemas de socavación y el puente del rio Cabí aún no.

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1.2

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

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1.3

PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN

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1.4

UBICACIÓN

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1.5

ANTECEDENTES

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1.6

JUSTIFICCIÓN

16

1.7

OBJETIVOS

1.7.1 OBJETIVO GENERAL 

Realizar los estudios bibliográficos para el desarrollo del tema y mediante un modelo de laboratorio realizar los ensayos para medir el grado de socavación en pilas biseladas con el fin de implementar un elemento protector que disminuya o minimice este fenómeno en los cimientos de estas estructuras, evitando así fallas parciales o el riesgo de colapso.

1.7.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Realizar una investigación bibliográfica que permita obtener los elementos teóricos y experimentales para el adecuado desarrollo de la investigación.



Adecuar el canal de prueba para realizar los ensayos pertinentes en el estudio del fenómeno de socavación.



Identificar las variables más importantes que inciden en el proceso de socavación con el objetivo de cuantificar su comportamiento. Esto permitirá determinar experimentalmente las ecuaciones matemáticas empíricas que describan el fenómeno físico.



Comparar los resultados experimentales arrojados por las ecuaciones con los resultados obtenidos de los laboratorios.

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1.8

ALCANCES

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2 2.1

SOCAVACIÓN MARCO TEORICO

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2.2

METODOLOGÍA

2.2.1 ENSAYOS DE LABORATORIO O FASE EXPERIMENTAL Las pruebas se realizaron en un canal artificial provisto de su propio sistema de drenaje, usado para ensayos de laboratorios y ubicado en el laboratorio de hidráulica del departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la facultad de Ingeniería de la Universidad de los Andes.

Este canal se ha utilizado principalmente para investigar el fenómeno de socavación local en pilas de puentes y en espolones.

2.2.2 METODOLOGÍA EXPERIMENTAL El procedimiento seguido para la realización de las pruebas de laboratorio corresponde al de los trabajos de sedimentología realizados en la tesis de maestría en la Universidad de los Andes. Esta metodología se estandarizo con el objeto de hacer comparaciones entre los resultados obtenidos en las diferentes investigaciones del tema en cuestión. Este procedimiento igualmente ha sido usado en los diferentes estudios relacionados con socavación local en pilas de puentes, desarrollados en los últimos años.

Básicamente el método seguido para la medición de la socavación máxima, es el de observación directa de la forma con se comporta el lecho cuando está sometido a diferentes condiciones hidráulicas.

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CRONOGRAMA

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PRESUPUESTO

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