Proyecto : INSTALACION DE DEFENSA RIBEREÑA EN LA MARGEN IZQUIERDA DEL RIO CHICAMA ENTRE SECTOR VOLADERO Y LA TOMA CHICAMITA- CHICAMA-ASCOPE- LA LIBERTAD

Ubicación : RIO JEQUETEPEQUE

Region : LA LIBERTAD

Provincia : GRAN CHIMU

Distrito : CHICAMA

SECTOR: VOLADERO Y TOMA CHICAMITA

Quebrada :

Entidad : GOBIERNO REGIONALDE LA LIBERTAD

Fecha : Apr-23

Presupuesto :

Elaborado : ING SEGUNDO CASTRO

Tabla Nº 01

Coeficiente de Contraccion, µLongitud libre entre los estribos

10 m. 13 m. 16 m. 18 m. 21 m. 25 m. 30 m.

<1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

1 0.96 0.97 0.98 0.98 0.99 0.99 0.99

1.5 0.94 0.96 0.97 0.97 0.97 0.98 0.99

2 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.97 0.98

2.5 0.90 0.93 0.94 0.95 0.96 0.96 0.97

3 0.89 0.91 0.93 0.94 0.95 0.96 0.96

3.5 0.87 0.90 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96

>4.00 0.85 0.89 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95

Longitud libre entre los estribos

42 m. 52 m. 63 m. 106 m. 124 m. 200 m.

<1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

1 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

1.5 0.99 0.99 0.99 1.00 1.00 1.00

2 0.98 0.99 0.99 0.99 0.99 1.00

2.5 0.98 0.98 0.99 0.99 0.99 1.00

3 0.97 0.98 0.98 0.99 0.99 0.99

3.5 0.97 0.98 0.98 0.99 0.99 0.99

>4.00 0.96 0.97 0.98 0.99 0.99 0.99

Seleccionan : Vm = Err:504 Velocidad media (m/s)

B = 220.000 Ancho efectivo (m)

µ = Err:504

Tabala n° 04 : Valores del Coeficiente ß

Coeficiente ß

0.00 0.77

2.00 50.00 0.82

5.00 20.00 0.86

10.00 10.00 0.90

20.00 5.00 0.94

50.00 2.00 0.97

100.00 1.00 1.00

300.00 0.33 1.03

500.00 0.20 1.05

1,000.00 0.10 1.07

Periodo de Retorno (Años) =====> 50.00

ß = 0.97

Velocidad (m/s)

Velocidad (m/s)

Periodo de Retorno (Años)

Probabilidad de Retorno (%)

Tabla N° 02

CLASIFICACION SEGÚN EL TAMAÑO DE PARTICULAS

Tamaño (mm) Tipo de material

4000 - 2000 Canto rodado muy grande

2000 - 1000 Canto rodado grande

1000 - 500 Canto rodado medio

500 - 250 Canto rodado pequeño

250 - 130 Cascajo grande

130 - 64 Cascajo pequeño

64 - 32 Grava muy gruesa

32 - 16 Grava gruesa

16 - 8 Grava media Grava media

8 - 4 Grava fina

4 - 2 Grave muy fina

2 - 1 Arena muy gruesa

1 - 0.500 Arena gruesa

0.500 - 0.250 Arena media

0.250 - 0.125 Arena fina

0.125 - 0.062 Arena muy fina

0.062 - 0.031 Limo grueso

0.031 - 0.016 Limo medio

0.016 - 0.008 Limo fino

0.008 - 0.004 Limo muy fino

0.004 - 0.002 Arcilla gruesa

0.002 - 0.001 Arcilla media

0.001 - 0.0005 Arcilla fina

0.0005 - 0.00024 Arcilla muy fina

Fuente : UNION GEOFISICA AMERICANA (AGU)

12.50000 =====> Grava media

Material : =====> NO COHESIVO

Tabla N° 03

SELECCIÓN DE x EN SUELOS COHESIVOS (Tn/m3) o SUELOS NO COHESIVOS (mm)

X 1/(X +1) D (mm) X 1/(X +1)

0.80 0.52 0.66 0.05 0.43 0.70

0.83 0.51 0.66 0.15 0.42 0.70

0.86 0.50 0.67 0.50 0.41 0.71

0.88 0.49 0.67 1.00 0.40 0.71

0.90 0.48 0.68 1.50 0.39 0.72

0.93 0.47 0.68 2.50 0.38 0.72

0.96 0.46 0.68 4.00 0.37 0.73

0.98 0.45 0.69 6.00 0.36 0.74

1.00 0.44 0.69 8.00 0.35 0.74

1.04 0.43 0.70 10.00 0.34 0.75

1.08 0.42 0.70 15.00 0.33 0.75 0.335

1.12 0.41 0.71 20.00 0.32 0.76

1.16 0.40 0.71 25.00 0.31 0.76

1.20 0.39 0.72 40.00 0.30 0.77

1.24 0.38 0.72 60.00 0.29 0.78

1.28 0.37 0.73 90.00 0.28 0.78

1.34 0.36 0.74 140.00 0.27 0.79

1.40 0.35 0.74 190.00 0.26 0.79

1.46 0.34 0.75 250.00 0.25 0.80

1.52 0.33 0.75 310.00 0.24 0.81

1.58 0.32 0.76 370.00 0.23 0.81

1.64 0.31 0.76 450.00 0.22 0.82

1.71 0.30 0.77 570.00 0.21 0.83

1.80 0.29 0.78 750.00 0.20 0.83

1.89 0.28 0.78 1,000.00 0.19 0.84

2.00 0.27 0.79

- X 1/(X +1) = 12.50 X 1/(X +1) =

0.3350 0.75

Diametro medio (D50) =

Peso Especifico (Tn/m3) =

Peso especifico

Tn/m3

Ps (T/m3) Dm (mm)

CALCULO HIDRÁULICOSECCIÓN ESTABLE O AMPLITUD DE CAUCE ( B )Proyecto : INSTALACION DE DEFENSA RIBEREÑA EN LA MARGEN IZQUIERDA DEL RIO CHICAMA ENTRE SECTOR VOLADERO Y LA TOMA CHICAMITA- CHICAMA-ASCOPE- LA LIBERTAD

MÉTODO DE SIMONS Y HENDERSON MÉTODO DE ALTUNIN - MANNING MÉTODO DE BLENCH

1,404.95Condiciones de Fondo de río B (m) Valores rugosidad de Manning (n) B (m) Factores B (m)

3.6 134.94

Descripción n

247.62

Factor de Fondo

191.89

0.035

Material Fino 0.8Coeficiente Material del Cauce

0.00697MÉTODO DE PETTIS Descripción K

Material aluvial = 8 a 12 20 Factor de Orilla

B (m) Coeficiente de Tipo de Río

Materiales sueltos 0.1166.42

Descripción m

Para ríos de montaña 0.5

RESUMEN :MÉTODO B (m)

MÉTODO DE SIMONS Y HENDERSON 134.94

MÉTODO DE PETTIS 166.42

MÉTODO DE ALTUNIN - MANNING 247.62

MÉTODO DE BLENCH 191.89

RECOMENDACIÓN PRACTICA 116.20

========> SE ADOPTA B : 220.00Se elige este ancho por adaptarse a la zona de estudio.

Q DISEÑO (m3/seg)B = K1 Q1/2 B = (Q1/2/S1/5) (n K 5/3 )3/(3+5m) B = 1.81(Q Fb/Fs)1/2

K1

Fondo y orillas de material cohesivo

Fb

Pendiente Zona del Proyecto (m/m)

Cauces de Ríos con Vegetación = 0.033 - 0.029

B = 4.44 Q0.5 Fs

CALCULO HIDRÁULICO SECTOR: VOLADERO Y TOMA CHICAMITA

CALCULO DEL TIRANTE MÉTODO DE MANNING - STRICKLER (B > 30 M)

t

Valores para Ks para Cauces Naturales (Inversa de n) (m)Descripción Ks

Err:504

Err:504

Q = 1,404.95Ancho Estable - Plantilla (m)

B = 220.00Pendiente del Tramo de estudio

S = 0.00697

Radio Hidráulico >>> R = A / P >>>>>>> R : Pendiente de Fondo >>> STirante medio (y ) Taluz de Borde (Z)

Err:504

S = 0.00697y = Err:504 Z = 1.5 Coeficiente de Rugosidad de Manning

Ancho de Equilibrio (B) Descripción nB = 220.00

0.033Área (m2) Perímetro (m)A = Err:504 P = Err:504

>>>>>>> V = Err:504 m/seg

Froude (F)

V = Err:504 g = 9.81 y = A / B >>> y = Err:504 Err:504

Tipo de Flujo : Err:504

Calculo de la Altura de Dique >>>>>>>

Bordo Libre (BL) = ¢ e

¢ ¢ BL3000.00 4000.00 2

1.2 Err:504 Err:504

y : Tirante de diseño (m)2000.00 3000.00 1.7 y = Err:504

1000.00 2000.00 1.4 Err:504500.00 1000.00 1.2 Por Procesos Constructivos

100.00 500.00 1.1 2.50

900.00

Por lo Tanto las caracteristicas Geométricas del dique a construir son :

ALTURA PROMEDIO DE DIQUE (m) = 2.50

ALTURA PROMEDIO DE ENROCADO (m) = 2.50

ANCHO DE CORONA (m) = 3.00

TALUD : H V

Cara Humeda 2 : 1

Cara seca 1.5 : 1

= 14.69

X Y0 0

11.75 06.75 2.503.75 2.50

0 0

t = ((Q / (Ks * B. S1/2))3/5

Cauces naturales con derrubio e irregularidades = 30

Caudal de Diseño (m3/seg)

Formula de Manning : Velocidad Media (m/s) >>>>> V = R 2/3 * S 1/2 / n

Cauces naturales con derrubio e irregularidades = 0.033

Numero de Froude : F = V / (g * y )1/2

Velocidad media de la corriente (m/s)

Aceleración de la Gravedad

Profundidad Hidráulica Media = Área Mojada / Ancho Superficial:

ALTURA DE MURO (HD)

Caudal máximo m3/s e = V2/2g HM = y + BL

>>>>>> HM =

>>>>>> HM =

Caudal de Diseño (m3/seg) :

AREA (m2)

0 2 4 6 8 10 12 140

0.5

1

1.5

2

2.5

3

SECCION TIPICA DEL DIQUE

DISTANCIA (m)

AL

TU

RA

(m

)

CALCULO DE LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACION (Hs)

METODO DE LL. LIST VAN LEVEDIEV

Suelos Granulares - No Cohesivos

……...(1)

Suelos Cohesivos

……...(2)

Donde:

Tirante despues de producirse la socavacion (m)

Tirante sin socavacion (m)

Err:504 m

Diametro Medio de las particulas (mm)

12.5 mm

Peso Especifico suelo (Kg/m3)

µ= Coeficiente de Contraccion

Coefciente >>>>>>

Q (Caudal de Diseño) Ancho Estable

Err:504 1,404.95 µ= 0.96 B = 220.00 Err:504

PROFUNCIDAD DE SOCAVACION PARA SUELOS NO COHESIVO ………………(1) :

X (Tabla N° 03) 1/x+1

x = 0.34 0.75 ß = 0.97 Err:504 m

=

= Err:504 m

ts = ((a t5/3)/(0.68 Dm0.28 ß))1/(x+1)

ts = ((a t5/3)/(0.60 gs1.18 ß))1/(x+1)

ts =

t =

t =

Dm =

Dm =

gs =

a =

a = Q/(tm5/3B µ)

Tirante medio (tm )= A/BCoeficiente de Contraccion (µ)

Tabla N° 01 a

tm =

X : Exponente que depende de : Dm para suelos

Granulares No Cohesivos y gs para suelos cohesivos. >>>>>> TABLA N° 03 Coeficiente por Tiempo de

Retorno : ß (Tabla N °04)

TIRANTE DE SOCAVACION SUELOS GRANULARES - NO COHESIVOS

ts = ((a t5/3)/(0.68 Dm0.28 ß))1/(x+1)

ts =

PROFUNDIDAD DE SOCAVACION (HS)

HS ts - t

HS

CALCULO ESTRUCTURAL : Profundidad de Uña

Proyecto :

= Err:504 ==========> =

FS = 1.2

= Err:504

Por lo Tanto Seleccionamos :

= Err:504 m

PROTECCION DEL PIE DE TALUD

, calculo estructural de profundadad la uña,

INSTALACION DE DEFENSA RIBEREÑA EN LA MARGEN IZQUIERDA DEL RIO CHICAMA ENTRE SECTOR VOLADERO Y

LA TOMA CHICAMITA- CHICAMA-ASCOPE- LA LIBERTAD

Profudidad de Socavacion (Hs)

Profundidad de Uña (PUÑA)

FS * Hs

PUÑA

PUÑA

1Z

1Z

1Variable

1.5 Puña

Puña

Puña

CALCULO ESTRUCTURAL

ESTABILIDAD DEL TERRAPLEN PROBABILIDAD DE MOVIMIENTO DE LA ROCA ESTABILIDAD DEL REVESTIMIENTO DEL ENROCADO

Fuerza Resistente (Kg/m) ESFUERZO CORTANTE CRITICOS

R = W * Tag Ø Veloocidad caudal de diseño (V) '= * t * S Verificacion ===>

W = Peso del Terraplen R

Err:504

Velocidad Err:504

Err:504

Err:504

82.62

Si

14.69

19,852.07

∆= 1,000.00 = 1,000.00 Err:504

1930.00 Tirante de diseño (m)

1.64

t = Err:504 = 2,640.00

W = 28,351.70 = 2,640.00 Factor de Talud (K)

Err:504

S = 0.00650

Ø 35 = 1,000.00 Angulo del Talud (α)

Z = 2

Tag Ø 0.70 1 α

= 0.65 2 2 6.57 °

P

1000.00

Err:504

Φ = 45

Tirante Factor de Talud (K)

Err:504 K = 0.775

Coeficiente de Shields

C = 0.100

CALCULO PARA DETERMINAR EL USO DE FILTROS DETERMINACION DEL TIPO DE FILTRO

1.- Determinación de Velocidad en el espacio entre el enrocado y material base : ASUMIENDO UN FILTRO DE GEOTEXTIL : Se tiene ===>

1.973 1.800

0.493 m/s

Rugosidad del fondo

Condicion 0.0125 m

Sin filtro o hay filtro de Geotextil 0.02 Verificacion : Verificacion :

Pendiente Tramo de estudio

S = 0.00697

0.65

ANALISIS DE ESTABILIDAD

Froca (D50) = 0.56 *(V2/2g) * (1/ D50 )* (1/ ∆)

Froca (%)

ESFUERZO MAXIMO CORTANTE ACTUANTE

=C * ( - ) * D50 * K

Peso especifico del agua Kg/m3 Peso especifico del agua Kg/m3

Area Dique (m2)

Peso Especifico del material (Kg / m3)

Peso especifico de la roca (cantera) Kg/m3

Peso especifico de la roca (cantera) Kg/m3

Pendiente Tramo de estudio

Angulo de friccion interna en grados(tipo de material de rio)

Peso especifico del agua Kg/m3

Diametro medio de la roca (D50)

Presion del Agua (Kg/m2) D50

P = PW * t2/2Angulo de friccion interna del material

(Enrocado) (Φ)

PW =

t =

2.-Determinación de velocidad que puede soportar el suelo sin ser erosionado (Ve)

Va : velocidad del agua entre el enrocado y el fondo. Va (m/s)Ve = velocidad que puede soportar el suelo sin ser

erosionado Ve (m/s) Va1 = Va / 4

Va =(D50 / 2)2/3 * S 1/2 / nf Ve =16.1 * (Dm)1/2 Va1 =

nf = Dm = diámetro de partículas del suelo

base (m)

nf Dm = Se debe verificar que se cumpla que : Va1 > Ve

Como Va > Ve : Habra Erosión ===> SE RECOMIENDA UTILIZAR UN FILTRO DE GEOTEXTIL O UN FILTRO DE

GRAVA

Como Va1< Ve : ===> USAR FILTRO DE GRAVA

Diametro medio de la roca (D50)

D50 =

Δ=γ S−γ aγ a

γ s

γ a

τ a γ a

γ a

τ a

γ a

τ c γ aγ s

γ s

K=√1− sen2αsen2φ

τ c

τ a τ c

CALCULO DEL DIAMETRO DE ROCA RIO CHICAMAFORMULA DE MAYNORD

Altura Velocidad en el Coeficiente Coeficiente por

Hidráulica Centro del Cauce Ubicación de roca

(m) (m/s)

Err:504 Err:504 0.25 1.25 Err:504 Err:504

Err:504 m

Sección Hidráulica

C1 F = C2 V / (g y)0.5 d50 = t C1 F3

C2

RIO JEQUETEPEQUE

D50 =

CALCULO DEL DIAMETRO DE ROCA RIO CHICAMAFÓRMULA DE FORMULA DE R. A. LOPARDO

gV Velocidad media, m/s Ds = Diámetro de volumen esférico equivalente, ft

f Angulo de reposo del material W = Peso de roca, lb

q Ángulo del talud respecto a la horizontal gs =W Peso, Kg

g Velocidad Media f Talud q W (Peso) gsTn/m3 Tn/m3 (m/s) (°) (°) KG Tn Lb pcf ft (Pies) (m)

Rio Chicama 2.68 1.00 Err:504 4 5.00 ° 2.00 2 6.57 ° Err:504 Err:504 Err:504 167.307 Err:504 Err:504

Porcentaje Diámetro de la roca, m

100 <= Err:504 = Err:504 m

50 > Err:504

80 > Err:504

gs Peso específico de las partículas, Kg/cm3, Tn/m3

Peso específico del fluido, Kg/cm3, Tn/m3

Peso específico de la roca, lb / ft3

Sección Hidráulica

gs DS DS

Dcalculado = Dcalculado

D60 =

D40 =

1Z1

W=0 .011314∗

γ sγ∗V 6

( γ s−γγ )∗SENO3 (φ−θ )D s=( 6∗Wπ∗λs )

13

CALCULO DEL DIAMETRO DE ROCA RIO CHICAMAFÓRMULA DE LA CALIFORNIA DIVISIÓN OF HIGHWAYS

b factor para condiciones de mucha turbulencia, piedras redondas,

y sin que permita movimiento de piedra, se adopta un valor b =1.4

∆ Densidad Relativa del material ===>

Densidad de la roca

g Densidad del agua ƒ= Factor de talud

V Velocidad media, m/s q = Angulo del Talud

g Aceleracion Gravedad : 9.81 f = Angulo de Friccion Interna del material.

g Velocidad Media f Talud q ∆ ƒTn/m3 Tn/m3 (m/s) (°) (°) (m)

2.63 1.00 Err:504 3 8.00 °

2.00 2 6.57 °

1.63 0.687 Err:504

Porcentaje Diámetro de la roca, m100 <= Err:504 = Err:504 m

50 > Err:504

80 > Err:504

gs

Sección Hidráulica

gs d50

RIO JEQUETEPEQUE

Dcalculado = D50

D60 =

D40 =

1Z1

d50=bΔ∗V

2

2g∗1f f=√1− sen2θsen2φ

Δ=γ S−γγ