Proyecto De Investigacion Rio Piura.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

PROYECTO DE INVESTIGACION “DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA DEFENSA RIBEREÑA EN LA MARGEN IZQUIERDA DEL RIO PIURA TRAMO REPRESA LOS EJIDOS AL PUENTE CACERES CASTILLA – PIURA 2019” AUTOR: Br. JHONNY DANIEL SÁNCHEZ HUAMÁN ASESOR: ING° CARLOS JAVIER SILVA CASTILLO

PIURA – PERU FEBRERO- 2019

LINEA DE INVESTIGACION: ESTRUCTURAS

Introducción I.

II.

III.

IV.

ASPECTOS DE LA PROBLEMÁTICA 1.1.Realidad problemática 1.2.Formulación del problema 1.3.Justificación e importancia de la investigacion 1.4.Objetivos 1.4.1. Objetivo general 1.4.2. Objetivos específicos 1.5.Delimitación de la investigación MARCO TEORICO 2.1.Antecedentes de la investigación 2.2.Bases teóricas 2.3.Hipótesis MARCO METODOLOGICO 3.1.Estudio y nivel 3.1.1. Estudio 3.1.2. Nivel 3.2.Diseño 3.3.Instrumentos ASPECTOS ADMINISTRATIVOS 4.1.Presupuesto

V.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 5.1.Linkografias

VI.

ANEXOS

INTRODUCCION Los ríos son recursos naturales sumamente importantes para el desarrollo de la vida. Este recurso ha sido aprovechado y utilizado desde tiempos remotos, junto a sus márgenes se han fundado ciudades, se los ha aprovechado para desarrollar agricultura, ganadería y otras actividades importantes para el desarrollo del ser humano. Sin embargo, en su relación con las ciudades, los ríos siempre han sido los dominantes, ya que “el río puede vivir sin la ciudad, pero la ciudad no puede vivir sin el río” (ROCHA, 2011) Debido a esta dependencia de parte de las ciudades hacia los ríos, es necesario defendernos de la ocurrencia de posibles eventos extremos en los que se dañe la integridad de las personas y sus bienes. Para lo cual se utiliza la siguiente definición de una defensa ribereña. La Autoridad Autónoma Cuenca Hidrográfica Chira-Piura (AACHC) (2007) define las defensas ribereñas como. Estructuras construidas para proteger de las crecidas máximas de los ríos las áreas aledañas a estos recursos de agua durante la crecida. El caudal en un recurso de agua aumenta en tales proporciones que el lecho del río puede resultar insuficiente para contenerlo, implica por lo tanto que la protección no es contra un acontecimiento regular sino extraordinario Por eso dado la importancia que representa el rio Piura, en esta investigación se realizará el Diseño Estructural de la margen izquierda del rio Piura que es donde se han producido inundaciones provocando pérdidas materiales y económicas en la región.

I.

ASPECTOS DE LA PROBLEMÁTICA

1.1.Realidad problemática Las intensas lluvias de enero a marzo en la sierra del Perú provocan cada cierto tiempo catástrofes en las cuencas desprotegidas, causando la erosión e inundación de los suelos con pérdidas económicas, en algunos casos irrecuperables, que afectan la infraestructura existente vial y poblacional, introduciendo un impacto negativo en la vida del hombre. La ocurrencia periódica de precipitaciones extraordinarias ya sea por presencia del Fenómeno del Niño o de otras perturbaciones climáticas, hacen que los distritos de Piura y Castilla el cauce del rio Piura aumente en volúmenes considerables, estos volúmenes “extras” generan desbordes del rio en zonas urbanas y agrícolas de Piura y Castilla y como consecuencia de ello desastres socio económicos y ambientales. (ROBIN, pág. 6)

1.2.FORMULACION DEL PROBLEMA DE INVESTIGACION ¿Cuál serán los criterios para desarrollar un diseño estructural en la defensa Ribereña de la margen izquierda del Rio Piura en el tramo Represa los Ejidos Al Puente Cáceres en el Sector de Castilla 1.3.JUSTIFICACION E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION Debido a las inundaciones (desbordes) y erosiones en la ribera del Río Piura se han perdido muchos sectores de agricultura, infraestructura vial, llegando incluso a poner en riesgo a las zonas urbanas de Castilla ubicadas en los márgenes. Este es un problema de bastante interés para los habitantes ya que en estas zonas no existen ningún tipo de obras de defensas ribereñas. 1.4.OBJETIVOS General: - Realizar el diseño estructural de la defensa ribereña en la margen Izquierda del rio Piura en el tramo Represa los Ejidos al Puente Cáceres en el Sector de Castilla

.

Especificos: - Realizar los estudios topográficos y mecánica de suelos en el lugar de estudios - Proponer una estructura óptima y económica para la defensa ribereña del rio Piura. - Realizar los estudios de ingeniería del proyecto, con el fin de dar un correcto planteamiento hidráulico de defensa ribereña para que el rio Piura no continúe erosionando y desbordando la margen izquierda en dicho sector, diseñando de esta forma las estructuras definitivamente para el encauzamiento. 1.5.Delimitación del Problema Para el presente proyecto de investigación se delimitará en 3 dimensiones o coberturas de estudio, las cuales son: Cobertura o delimitación geográfica: La elaboración del diseño estructural de la defensa ribereña en la margen izquierda como alternativa para disminuir la inundación y el desbordamiento en el tramo Represa los Ejidos al Puente Cáceres en el Rio Piura Cobertura o delimitación temporal: El uso de la defensa ribereña durante el periodo de épocas de lluvias. Cobertura o delimitación del Universo: la recolección de información del de la población de ese sector donde se realizará la defensa ribereña II.

MARCO TEORICO 2.1.ANTECEDENTES

Internacional. – (ROBIN, pág. 12)  Nombres y apellidos. - ELIOSKA GALANTON M.  Titulo. “DESCRIPCION DE LAS DEFENSAS RIBEREÑAS”  Objetivo General:  Describir los tipos de defensas que se deben utilizar para proteger estructuras cercanas al río.  Objetivos Específicos:  Identificar los tipos de defensas.  Señalar los materiales adecuados a utilizar en los diferentes tipos de defensas.  Indicar a que distancia se deben colocar estas protecciones.  Nombrar una aplicación práctica.

Nacional. - (ROBIN, pág. 12)  Nombres y Apellidos. - Marina Isabel Olivos Rojas  Titulo. "Estudio de defensas ribereñas del tramo urbano del río Tumbes”  RESUMEN  La presente tesis describe el comportamiento, características y problemática del río Tumbes, mostrando la información básica necesaria para desarrollar el estudio: hidrología, hidráulica, topografía, sedimentología, geología y geotecnia; la cual contempla todos los parámetros hidrológicos, sedimentológicos e hidráulicos que tienen influencia sobre en el funcionamiento de la estructura de protección. Muestra una metodología para diseñar un buen sistema de protección. Describe los sistemas de protecciones ribereñas más usados en el mundo. Local . Nombres y Apellidos: Jorge Danilo Galecio Castillo  Titulo. “Diseño de defensas ribereñas del río Piura en el tramo presa Los Ejidos – puente Cáceres”  RESUMEN La tesis describe el comportamiento y problemática del río Piura, mostrando la información básica necesaria para el estudio: hidrología, niveles típicos, precipitación, topografía, sedimentología, geología y geotecnia; la cual contempla los parámetros hidrológicos, sedimentológicos e hidráulicos que influyen en el funcionamiento de la estructura de protección. Describe los sistemas de protecciones ribereñas más usados en el mundo. Luego, según ciertas condiciones y criterios técnico-económicos de diseño se selecciona la alternativa que más conviene a la zona estudiada. Finalmente, se desarrolla el diseño de la alternativa seleccionada y se dan algunas recomendaciones necesarias para el mantenimiento de la protección ribereña.

2.2. Bases Teoricas. 2.2.1. Concepto de una Defensa Ribereña Las defensas ribereñas son estructuras construidas para proteger de las crecidas de los ríos las áreas aledañas a estos cursos de agua. La protección contra las inundaciones incluye tanto los medios estructurales como los no estructurales, que dan protección o reducen los riesgos de inundación. Las medidas estructurales incluyen las represas y reservorios, modificaciones a los canales de los ríos por otros más amplios, defensas ribereñas, depresiones para desbordamiento, cauces de alivio, obras de drenaje y el mantenimiento y limpieza de los mismos, para evitar que se obstruyan. (wikipedia, 2019) 2.2.2. Tipo de Defensas Ribereñas Defensas Rusticas: Son defensas construidas con material de la zona y generalmente en casos de emergencia (ALVA CALDERON JOSE, pág. 4)  Bolsas de Malla de Alambre con Piedra: son obras construidas con alambre galvanizado N° 8 en forma de mallas de variadas dimensiones, los cuales son rellenados con piedras de canto rodado de diámetros entre 10´´ a 14´´, adoptan generalmente forma trapezoidal, y son colocadas paralelamente entre si y formando ángulos de 30° a 45°.  Mancarrones: en su construcción se utilizan palos, piedras y alambre; los palos a usarse son Sauce o Huarango, con diámetros de 8´´- 10´´, piedras de canto rodado y alambre N° 8. Lo forman 3 palos amarrados con alambre y mallas de alambre, que luego se rellena con la piedra cerca de su base de fundación, su forma es la de un trípode. Defensas Planificadas: Son obras que se construyen en base a diseño, su duración es prolongada y actúa con mayor eficacia. (ALVA CALDERON JOSE, pág. 5)  Muros de Concreto: Pueden ser de concreto armado o de concreto ciclópeo; Los muros de Concreto Armado utilizan refuerzo de ½’’ y de 3/8’’ y amarre de ½’’, se emplea en puentes y zonas urbanas. Los muros de Concreto Ciclópeo, se construyen con una dosificación de 1:6 + 30% piedra de 0.50 – 1.00m en su base mayor, 0.30 – 0.70m en su base menor, con una altura de 1.80 – 3.00m, es costoso y su diseño debe ser cuidadoso.  Muro de Material de Lecho de Río: Construido con material extraído del lecho de río, sus dimensiones varían de 10.0 a 14.0m en su base mayor y 3.00 a 4.00m en su base menor (corona) y tienen de 3.50 a 4.50m de altura. Son obras costosas.

 Enrocado Pesado: son obras construidas con roca pesada de cantera de buena calidad, las rocas están con 0.70 a 1.20m de diámetro. Generalmente su forma es trapezoidal. Sistema de Defensa con Gaviones: Los Gaviones se adecúan perfectamente a todas las situaciones que una obra de Defensas Ribereñas, Actualmente su uso en nuestro país está diversificado debido a sus variadas características de adaptación a cada caso. (ALVA CALDERON JOSE, pág. 6) Obras Fluviales: Las finalidades de este tipo de obra son: - Proteger las márgenes contra erosiones; - Recuperar terrenos ribereños; - Controlar el transporte de sólidos; - Almacenar o derivar agua; - Laminar las crecidas, etc. Con más de 120 años de experiencia mundial en el control de la erosión y protección ambiental. Las soluciones son constantemente verificadas e actualizadas tecnológicamente con ensayos realizados en Laboratorios de renombre internacional Obras Longitudinales: Los gaviones caja son elementos en forma de prisma rectangular, ideales para la construcción de estructuras de protección, defensa y contención de márgenes. Funciona por gravedad y su comportamiento técnico-funcional es excelente al permitir la construcción de estructuras monolíticas, flexibles, permeables, resistentes y de larga vida útil. Esta es garantizada por el revestimiento Galfan y recubrimiento adicional plástico. Características Las obras fluviales pueden ser diferenciadas básicamente en dos tipos: Defensas ribereñas y obras transversales. Las defensas ribereñas, a su vez, se dividen en dos sub-tipos, obras longitudinales y obras deflectoras. Las obras longitudinales son generalmente usadas: - Para delimitar el cauce y aprovechar los terrenos en las márgenes - Para proteger las orillas contra erosiones o inundaciones - Para recuperar terrenos ribereños - Y en obras de toma.

Dependiendo de la situación local y de su finalidad, pueden ser diversificadas en estructura gruesa y estructura delgada. La primera protege la orilla contra la erosión y actúa como contención, confiriendo estabilidad al talud natural. La segunda es usada para revestir la orilla, natural o artificial, ya estable, oportunamente perfilada, protegiéndola contra la erosión. Las obras longitudinales deben interferir lo menos posible con el medio ambiente e integrarse fácilmente al mismo. OBRAS DE CONSTRUCCIÓN CLASIFICACIÓN DE LOS TIPOS DE DEFENSA Entre los tipos de obras que se han seleccionado, se tiene los de tipo flexible y los de tipo rígido. (ALVA CALDERON JOSE, pág. 20) OBRAS DE TIPO FLEXIBLE Cuando los suelos ofrecen importantes deformaciones: MUROS DE GAVIONES: Son paralelepípedos rectangulares construidos a base de un tejido de alambre de acero, el cual lleva tratamientos especiales de protección como la galvanización y la plastificación. Se colocan a pie de obra desarmados y luego de piedra de canto rodado o piedra chancada con determinado tamaño y peso específico, este material permite emplear sistemas constructivos sencillos, flexibles, versátiles, económicos y que puedan integrarse extremadamente valida desde el punto de vista técnico para construir muros de contención en cualquier ambiente, clima y estación. Tales estructuras son eficientes, no necesitando mano de obra especializada o medio mecánicos particulares, a menudo las piedras para el relleno se encuentran en las cercanías. El enrejado hace que las piedras se deslicen entre la misma y el terreno, impidiendo una caída brusca, o simplemente que queden sujetas in deslizarse. (pág. 20) Principales características de las estructuras de Gavión: Flexibilidad. - Permeabilidad. - Versatilidad. - Economía. - Estética.

Los Muros de Gaviones tienen diferentes usos, entre ellos tenemos: MUROS DE CONTENCIÓN: Los muros de Gaviones están diseñados para mantener una diferencia en los niveles de suelo en sus dos lados constituyendo un grupo importante de elementos de soporte y protección cuando se localiza en lechos de ríos. (pág. 26) CONSERVACIÓN DE SUELOS La erosión hídrica acelerada es considerada sumamente perjudicial para los suelos, pues debido a este fenómeno, grandes superficies de suelos fértiles se pierden; ya que e material sólido que se desprende en las partes media y alta de la cuenca provoca el azolvamiento de la infraestructura hidráulica, eléctrica, agrícola y de comunicaciones que existe en la parte baja. (pág. 26) CONTROL DE RÍOS: En ríos, el gavión acelera el estado de equilibrio del cauce. Evitar erosiones, transporte de materiales y derrumbamientos de márgenes, además el gavión controla crecientes protegiendo valles y poblaciones contra inundaciones. APOYO Y PROTECCIÓN DE PUENTES: En los estribos de puentes, se pueden utilizar gaviones tipo caja, tipo saco y tipo colchón combinados o individualmente, logrando gran resistencia a las cargas previstas. OBRAS DE TIPO RIGIDO: PANTALLA DE CONCRETO ARMADO: Son un tipo de estructuras de contención, utilizadas habitualmente en construcciones de ingeniería civil. (pág. 26) PROPIEDADES DE LA PANTALLA DE CONCRETO ARMADO: - Se colocan o ejecutan previamente a la excavación. - Alcanzan una profundidad mayor de la profundidad de excavación. Esto implica que el terreno en la parte excavada trabaje a pasivo. - Son impermeables, tanto los elementos constituyentes como las juntas. Por tanto, permiten hacer excavaciones bajo el nivel freático con garantías, aunque habrá que bombear el agua para evitar posibles filtraciones. Puede resultar interesante profundizar la pantalla, para reducir el caudal a bombear, o evitar problemas de sifonamiento, por lo tanto, también se verá reducida.

TIPOS DE PANTALLA: - TABLESTACAS O PANTALLAS DE ELEMENTOS PREFABRICADOS METÁLICOS Las tablestacas, tabla estacas o Pantallas de elementos prefabricados son un tipo de estructuras formadas por elementos prefabricados. Estos elementos prefabricados suelen ser de acero. aunque también las hay de hormigón. No se deben confundir las tablestacas de hormigón, con las pantallas de paneles prefabricados de hormigón, que suelen ser de dimensiones mayores. Los elementos prefabricados que componen las tablestacas se hincan en el terreno mediante vibración. Aunque es muy raro, en ocasiones también se introducen en el terreno por golpeo. (pág. 28)

Tienen juntas entre sí, con dos misiones: - Impermeabilizar el contorno, y evitar que se produzcan filtraciones. - Guiar las tablestacas contiguas. PANTALLAS DE PANELES PREFABRICADOS DE HORMIGON: Están constituidas de elementos de hormigón prefabricados, con forma de paneles generalmente rectangulares. Para su colocación, se ha de crear una zanja con unas dimensiones ligeramente superiores a las del panel prefabricado. MUROS PANTALLA O PANTALLAS DE HORMIGON: Este tipo de estructuras se realiza en obra. Es decir, en lugar de recurrir a paneles prefabricados, los elementos estructurales de este tipo de pantalla se ejecutan “in situ”. Las dimensiones de los paneles se conforman los muros pantalla son entre 4 y 5 metros de longitud, y 0.4 y 1.5 metros de espesor. La longitud de la pantalla depende del dimensionamiento de la misma. (pág. 30)

2.3. HIPOTESIS El diseño estructural de la Defensa Ribereña en la margen izquierda en el Rio Piura del sector de Castilla debido a las erosiones y a las perdidas de terrenos rurales y urbanos. El diseño Estructural de la defensa ribereña mejoraría considerablemente la calidad de vida de los pobladores de la margen izquierda de la localidad de Castilla.

3.

MARCO METODOLOGICO 3.1. Tipo y nivel de estudio 3.1.1. Tipo de estudio Por el tipo de investigación, el presente proyecto reúne las condiciones metodológicas de una investigación aplicada, en razón que utilizaran conocimientos de la ingeniería, a fin de aplicar en provecho de la localidad como es la realización de una Defensa Ribereña. 3.1.2. Nivel de Estudio De acuerdo a la naturaleza del estudio la investigación, reúne por su nivel las características de un estudio descriptivo, explicativo y correlacional. 3.2. Diseño del método de investigación Para el diseño de la investigación, se empleara una investigación por objetivos conforme al esquema siguiente:

Oe1………………….cp1 Oe2…………………….cp2 OF

Oe3……………………cp3

CF

Oe4…………………...cp4

DONDE:  OG= Objetivo General  Oe= Objetivo especifico  Cp= Conclusión parcial  Cf= Conclusión final 3.3. Instrumentos Los principales instrumentos que se aplicara en las técnicas son:  Guía de análisis documental

4.

Ítem 1 2 3 4 5

6 7

Aspectos administrativos 4.1.Cronograma de ejecucion

Descripción Búsqueda de la información  Revisión de libros  Revisión de tesis anteriores Análisis de la información Redacción del marco teórico Presentación del proyecto en estudio  Características  Modelación Diseño del proyecto Presentación de resultados  Elaboración de informe  Elaboración de conclusiones Sustentación del proyecto de investigación

Mes1 Mes2 Mes3 Mes4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

4.2.Presupuesto RECURSOS

IMPORTE S/.

Bienes -

Laptop

3,500.00

-

Papel

60.00

-

CDs, USB

10.00

-

Lapiceros, lápices, corrector

20.00

Servicios -

Fotocopias

100.00

-

Internet

-

Impresiones

120.00

-

Pasajes y movilidad local

100.00

50.00

Estudios -

Topografia

3500

-

Geologia

5000

-

Hidrologia

4500

-

Mecanica de Suelos

5000

Imprevistos TOTAL

800,00 22,760.00

5. Bibliografias 

YAÑEZ PORTAL Proyecto de tesis “ Defensa ribereña con gaviones”, Diciembre 2011



Henry Coral Falcón – Tesis – “ Diseño de la Defensa Ribereña de Shanao”, Tarapoto (1998)



Delgado Cáceres, Venegas Echarre - tesis “Evaluación del comportamiento estructural de las defensas ribereñas a base de gaviones en el rio Huatanay”– Cusco (Febrero 2014).



Tesis “DEFENSAS RIBEREÑAS CON GAVIONES EN EL NORTE DEL PERÚ” Autor:Daniel Paulet Rodriguez



MECANICA DE SUELOS TOMO II (Teoria y Aplicaciones de la mecánica de suelos) ; Juarez Badillo, Rico Rodriguez; Tercera Edicion, Editorial Limusa ;1984; Mexico

5.1.Linkografias 

http://es.slideshare.net/VictorHugoDiazVivanco/defensa-ribereacon-espigones



http://www.monografias.com/trabajospdf2/defensariberenagaviones-rio-negro/defensa-riberena-gaviones-rionegro.pdf

ANEXO

Título: DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA DEFENSA RIBEREÑA EN EL MARGEN IZQUIERDO DEL RIO PIURA TRAMO REPRESA LOS EJIDOS AL PUENTE CACERES CASTILLA – PIURA Problema Objetivo Hipótesis Variables General ¿Cuál serán los criterios para Realizar el proyecto diseño El diseño Estructural de la defensa  Diseño estructural de la defensa ribereña desarrollar un diseño estructural en estructural de la defensa ribereña de ribereña mejoraría la defensa Ribereña del margen la margen Izquierda del rio Piura en considerablemente la calidad de izquierdo del Rio Piura en el tramo el tramo Represa los Ejidos al vida de los pobladores de la margen Represa los Ejidos Al Puente Puente Cáceres en el Sector de izquierda de la localidad de Castilla. Cáceres en el Sector de Castilla? Castilla.