¿ Para que Sirve el Programa HEC-RAS ?Si estudiamos un tramo determinado de un rio y queremos saber hasta donde llegaría el agua si el caudal alcanzara un cierto valor. ¿ Será suficiente el cauce principal? ¿ Hasta qué altura? ¿ O serán inundadas las áreas próximas, y en qué estensión?.

La respuesta, para un caudal determinando, dependerá de la forma del cauce, de la pendiente y de su naturaleza (tipo de materiales, presencia de vegetación,etc.). El problema se complica si existen puentes u otro tipo de obras, si deseamos saber qué sucedería si se construyera una bocatoma, una canalización o un puente sobre todo en lo referente a sus pilares y/o si se consideran terraplenes en su diseño,etc.

Este programa nos sirve como una herramienta para el diseño ya que podemos hacer modelamientos numericos de una manera simple e intuitiva.

Este programa de libre uso se encuentra en el internet para su descarga gratuita y actualmente se encuentra en su versión oficial N° 4 . (no Beta) 

¿que es un estudio hidrologico? Es todo lo referente al agua que entra a una cuenca, ya sea agua superficial o subterránea, y el impacto que genera en su suelo (ejemplo cuanto drena y cuanto escurre y llega al mar o río). Se emplea para este estudio el registro histórico de lluvias, con estas se genera por medio de manejos estadisticos lo que se llama "tormenta de proyecto" que es una "supertormenta" por asi decirlo que se puede dar cda un determinado tiempo , al que se llama "tiempo de retorno", con esa tormenta como posible se diseñará una presa, pore ejemplo. A los agronomos les interesa saber mas cuanto drena, es decir cuanto pasa a la tierra, para el riego. el estudio hidrologico también tiene en cuenta el agua en forma de vapor e n nubes.

El estudio hidráulico tuvo por objeto obtener un modelo que represente con buena aproximación, por un lado, las condiciones reales del comportamiento natural de los niveles del río en el sitio del Raudal Mavicure y permita establecer el rango natural de desniveles generados en este raudal. 

Por otro lado, el estudio estuvo orientado a predimensionar una estructura de control que permita incrementar la magnitud de los desniveles naturales del flujo que se presentan en el raudal, de modo que no se afecte el poblado El Venado, con el propósito de aprovechar el salto resultante para generación de hidroelectricidad.  Igualmente, establecer el rango posible de saltos que genera tal estructura para los distintos caudales del río a lo largo del año, así como la correspondiente curva de duración de los saltos que podrían aprovecharse para tal fin.

 

Información disponible para el estudio hidráulico

A partir de la información de niveles del agua obtenidos en los levantamientos topográficos se estimó la pendiente hidráulica del río en los tramos de aguas arriba y aguas abajo del raudal, el cual es un parámetro de importancia para la calibración del modelo hidráulico. 

Además de la información topográfica, también se cuenta con información disponible de caudales máximos para diferentes períodos de retorno y curvas de duración de caudales diarios para períodos anuales y mensuales, como resultado de estudios hidrológicos, lo cual permite realizar el estudio hidráulico para todo el rango de caudales esperado. 

Para el modelamiento hidráulico se utilizó el programa de computador HEC-RAS “River Analysis System“desarrollado por el U.S Corps of Engineer, el cual permite estimar niveles y parámetros hidráulicos de una corriente con base en las características geométricas de las secciones transversales del cauce.

 

Sistemas inteligentes de transporte

El concepto de Sistemas Inteligentes de Transporte (SIT) (Inglés: Intelligent Transportation Systems - ITS) es un conjunto de soluciones tecnológicas de las telecomunicaciones y la informática (conocida como telemática) diseñadas para mejorar la operación y seguridad del transporte terrestre, tanto para carreteras urbanas y rurales, como para ferrocarriles. Este conjunto de soluciones telemáticas también pueden utilizarse en otros modos de transporte, pero su principal desarrollo ha sido orientado al transporte terrestre.

El interés para el desarrollo de los SIT proviene de los problemas causados por la congestión del tráfico. La congestion de tráfico se ha incrementado a nivel mundial como resultado de un incremento en el crecimiento poblacional, urbanización y cambios en la densidad de población. Esta congestión reduce la eficiencia de la infraestructura de transporte e incrementa el tiempo de viaje, consumo de combustible y de contaminación.

DefinicionesExisten varias definiciones, y como es una disciplina joven, evoluciona rápidamente, lo que

dificulta el consenso en una definición única. Según la Sociedad Americana de Transporte

Inteligente (conocida en inglés como ITS America),1 ITS se define como "gente usando

tecnología en transportes para salvar vidas, tiempo y dinero".

El Departamento de Transporte de los E.U.A. proporcionó en 1999 la siguiente definición

formal de ITS: "Los sistemas inteligentes de transporte recolectan, almacenan, procesan y

distribuyen información relacionada al movimiento de personas y bienes. Ejemplos

incluyen los sistemas para la gestión de tránsito, la gestión del transporte público, el

manejo de emergencias, la información a los usuarios, la seguridad y el control avanzado

de los vehículos, las operaciones de vehículos comerciales, el pago electrónico y el cruce

seguro a nivel de las líneas de ferrocarril".2

Más recientemente, en 2010, la Directiva 2010/40/UE definió estos sistemas

como aplicaciones avanzadas que, sin incluir la inteligencia como tal, proporcionan nuevas

aplicaciones y servicios para la gestión del transporte.

HDM-4

El HDM-4 (Highway Development and Management System) es una potente aplicación computacional que se ha desarrollado como parte de un esfuerzo del Banco Mundial, el Banco Asiático de Desarrollo, el Departamento de Desarrollo Internacional del Reino Unido, la Administración Nacional de Carreteras de Suecia y el TRRL (Transport and Road Research Laboratory), con el fin de permitir la planeación y mejora continua de la infraestructura carretera, a través de datos que permiten la correcta administración de recursos del operador de la misma carretera.

El HDM-4 es un modelo de simulación del comportamiento del ciclo de vida de las carreteras considerando todas las relaciones entre ésta, el ambiente y el tráfico dentro de una economía nacional o regional que determina la composición y la estructura de costos de las variables. El modelo realiza un análisis detallado con base en los datos suministrados por el usuario.

Para la formulación de un proyecto en el HMD-4 se requiere de lo siguiente:

1. Definir la red de carreteras2. Definir la flota vehicular3. Crear los estándares de conservación

Posteriormente se crean las alternativas de conservación, en las que comprenderá una red de carreteras que ha sido seleccionada son sus subtramos correspondientes, también considera el tránsito y por último las características del mismo tránsito.

Por último se inicia el análisis del proyecto, seleccionando la alternativa que servirá de base para el análisis económico, especificando la moneda y ejecutando el análisis.

Ensayo de compactación ProctorEn mecánica de suelos, el ensayo de compactación Proctor es uno de los más importantes procedimientos de estudio y control de calidad de la compactación de un terreno. A través de el es posible determinar la compactación máxima de un terreno en relación con su grado de humedad, condición que optimiza el inicio de la obra con relación al costo y el desarrollo estructural e hidráulico.

Existen dos tipos de ensayo Proctor normalizados; el "Ensayo Proctor Normal", y el "Ensayo Proctor Modificado". La diferencia entre ambos estriba en la distinta energía utilizada, debido al mayor peso del pisón y mayor altura de caída en el Proctor modificado.

Ambos ensayos se deben al ingeniero que les da nombre, Ralph R. Proctor (1933), y determinan la máxima densidad que es posible alcanzar para suelos o áridos, en unas determinadas condiciones de humedad, con la condición de que no tengan excesivo porcentaje de finos, pues la prueba Proctor está limitada a los suelos que pasen totalmente por la malla No 4, o que tengan un retenido máximo del 10 % en esta malla, pero que pase (dicho retenido) totalmente por la malla 3/8”. Cuando el material tenga retenido en la malla 3/8” deberá determinarse la humedad óptima y el peso volumétrico seco máximo con la prueba de Proctor estándar.

El ensayo consiste en compactar una porción de suelo en un cilindro con volumen conocido, haciéndose variar la humedad para obtener el punto de compactación máxima en el cual se obtiene la humedad óptima de compactación. El ensayo puede ser realizado en tres niveles de energía de compactación, conforme las especificaciones de la obra: normal, intermedia y modificada.

1. Generalidades

            El ensayo de C.B.R. mide la resistencia al corte (esfuerzo cortante) de un

suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, la ASTM denomina a

este ensayo, simplemente como “Relación de soporte” y esta normado con el

número ASTM D 1883-73.

            Se aplica para evaluación de la calidad relativa de suelos de subrasante,

algunos materiales de sub – bases y bases granulares, que contengan solamente

una pequeña cantidad de material que pasa por el tamiz de 50 mm, y que es

retenido en el tamiz de 20 mm. Se recomienda que la fracción no exceda del 20%.

            Este ensayo puede realizarse tanto en laboratorio como en terreno, aunque

este último no es muy practicado.

 

MÓDULO DE RESILIENCIA EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS

1. Introducción

Actualmente los métodos utilizados más comúnmente para el diseño de pavimentos, como lo son el método AASHTO (American Association of state Highway and Transportation Officials) y el método desarrollado por el Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional

Autónoma de México consideran que la propiedad fundamental para caracterizar los materiales que constituyen la sección de un pavimento de una carretera o aeropista el el parámetro denominado Módulo de Resiliencia.

Por tal razón el especialista encargado de diseñar, construir y conservar pavimentos debe tener muy claro lo que el parámetro módulo de resiliencia significa, es decir que es lo que representa en el diseño de pavimentos, como se obtiene en el laboratorio y cuales son los factores que hay que considerar para su correcta utilización.

2. Definición

Cuando los materiales que conforman la sección estructural de un pavimento se ven sometidos a un gran número de aplicaciones de carga, es decir son afectados por esfuerzos de fatiga, debido a repetidas solicitaciones, estos materiales empiezan a fracturarse o bien a acumular deformaciones dependiendo de su rigidez inicial, y esta es la principal causa del deterioro observado en la superficie de los pavimentos. De hecho, podemos mencionar que dichos agrietamientos y deformaciones aparecen para esfuerzos muy por debajo de los que se supone debería resistir el material por si mismo.

Debido al paso por de los vehículos por la superficie de rodamiento de un pavimento, esta empieza a distribuir los esfuerzos hacia las capas inferiores, las cuales, por esta razón se ven sujetas a esfuerzos cíclicos de compresión c y luego de tensión t los 

cuales van provocando deformaciones en toda la estructura del pavimento. La curva esfuerzo-deformación obtenida en un espécimen de material de los que constituyen generalmente un pavimento , ya sea concreto asfáltico o hidráulico, algún material granular o un suelo cohesivo es cualitativamente la representada en la figura 1.

En dicha gráfica podemos observar que después de descargar gradualmente el espécimen casi toda la deformación a que se vio sometida la muestra se recupera, sin embargo existe una pequeña deformación permanente, la cual al someter la muestra a un numero N de ciclos de carga y descarga se va acumulando, aunque dicha deformación permanente es cada ciclo consecutivo cada vez va siendo menor hasta llegar al ciclo N donde prácticamente se recupera toda la deformación. Aún así debido a que el material describe prácticamente la misma curva y que la deformación permanente es muy pequeña, se considera para fines de análisis que el comportamiento de los materiales es fundamentalmente elástico durante cada ciclo de carga y por lo tanto se le puede caracterizar con el denominado módulo de resiliencia.

El módulo de resiliencia queda definido entonces en forma análoga al módulo de young y se expresa con la siguiente ecuación:

Donde: 1 es el esfuerzo principal mayor

2 es el esfuerzo principal mayor

d es el esfuerzo principal mayor

r es la deformación recuperable.