INGENIERIA DE RIOSHIDRAULICA DE PUENTES

PROBLEMAS HIDRAULICOS DE PUENTESENTENDIENDO LOS PUENTES FLUVIALES COMO OBRAS SINGULAR, COSTOSAS, VITALES Y ESTRATEGICAS DENTRO DE UNA VIA DE COMUNICACIN COMO UNA AUTOPISTA, CARRETERA, FERROCARRIL U OTRO QUE CRUZA UN CURSO NATURAL DE AGUA; SE DEBE PRESTAR ATENCION A TEMAS COMO LA ESTABILIDAD DE LA CONFIGURACION, LA CAPACIDAD HIDRAULICA, LA EROSION FLUVIAL, ASPECTOS DEL PROYECTO COMO LOS DIQUES, Y DE ASPECTOS DE LOS MATERIALES COMO LAS ESCOLLERAS. PARA ESTO, ES NECESARIO UNA REVISION DETALLADA DE LA HIDRAULICA, EN ESPECIAL DE LA INGENIERIA FLUVIAL.

EN SU LIBRO BRIDGE F ILURES, D.W. SMITH FIRM EN UN EST DISTIC DE 1976 SOBRE L S CAUSAS DE FALLA O ROTURA DE 143 PUENTES EN TODO EL MUNDO QUE: 1 FALLA SE DEBIO A CORROSION 4 A FATIGA 4 A VIENTO 5 A UN DISEO INADECUADO 11 A TERREMOTOS 12 A UN PROCEDIMIENTO INADECUADO DE CONSTRUCCION 14 FUERON POR SOBRECARGA E IMPACTO DE EMBARCACIONES 22 POR MATERIALES O EJECUCION DEFECTUOSOS Y FINALMENTE 70 FALLAS CAUSADAS POR LAS AVENIDAS, DE LAS CUALES 66 FUERON DEBIDAS A SOCAVACION (46%) DE ESTA INFORMACION SE DESPRENDE QUE SE HA AVANZADO MUCHO MAS EN EL CONOCIMIENTO DE LAS ESTRUCTURAS, LAS CARGAS, LOS MATERIALES Y LOS PROCEDIEMIENTOS CONSTRUCTIVOS QUE LO CONOCIDO SOBRE LAS ACCIONES DEL AGUA.

CONSIDERACIONES SOBRE EL EMPLAZAMIENTO DE UN PUENTEUN PUENTE BIEN COLOCADO SERA UNA OBRA SEGURA, Y POR ENDE ECONOMICA. QUE UN PUENTE SOBRE UN RIO ESTE BIEN O MAL COLOCADO ES UNA CUESTION DE INGENIERIA FLUVIAL.

UNA CARACTERISTICA ESENCIAL DEL LUGAR DE EMPLAZAMIENTO DEL PUENTE ES SU ESTABILIDAD FLUVIAL, ES DECIR, LA GARANTIA DE QUE EL RIO NO MODIFIQUE SU CAUCE. EL FRACASO MAS

ELEMENTAL DE UN PUENTE ES DECUBRIR QUE SE ALZA SOBRE SECO. ES RECOMENDABLE QUE EL LUGAR DONDE SE ENCUENTRE ENCAJADO EN MATERIAL DURO Y POR TANTO VIRTUALMENTE INMOVIL.

ANTIGUO PUENTE ROMANO DE CORIA (RO ALAGN - EXTREMADURA) QUE DESVI SU CAUCE DEBIDO AL GRAN TERREMOTO DE LISBOA DE 1755.

ANTIGUO PUENTE ROMANO DE TALAMANCA (RO JARAMA - MADRID). SU CAUCE SE DEVIO POR UN PROCESOS DE SEDIMENTACIN, QUE CULMINO CON LA CONFIGURACIN DE UN MEANDRO.

UN EMPLAZAMIENTO EN UN LUGAR INESTABLE PUEDE OBLIGAR A REALIZAR OBRAS DE ENCAUZAMIENTO IMPORTANTES PARA ESTABILIZARLO. EN OCASIONES ESTAS OBRAS SON IMPRESCINDIBLES PUES LA FALTA DE ESTABILIDAD ES EXTENSA Y GENERAL.

RIOS ENTRELAZADOS, ORINOCO Y CARON.

MEANDROS ABANDONADOS EN EL AMAZONAS

ABANICO FLUVIAL O CONO DE DEYECCION

LOS LUGARES DE CAUCE ESTRECHO DAN OBVIAMENTE LA MAYOR ECONOMIA AL PUENTE. EN SENTIDO CONTRARIO, LOS CAUCES MULTIPLES PRESENTAN GRAN ANCHO. LOS CAUCES CASI RECTOS SON PREFERIBLES A LOS CURVOS PUES LA EROSION LATERAL Y DE FONDO EN EL CURVA EXTERIOR SON PERJUDICIALES.

LOS ESTUDIOS HIDROLOGICOS, HIDRAULICOS, MORFOLOGICOS, TOPOGRAFICOS SON IMPORTANTES. ASIMISMO, DEBE CONOCERSE SI EN EL FUTURO INMEDIATO SE VAN APROYECTAR OBRAS QUE PUDIERAN MODIFICAR LA ESTABILIDAD COMO UNA PRESA AGUAS ARRIBA, O EL FUNCIONAMIENTO DE CANTERAS.

ALINEACION DEL PUENTETRAS EL EMPLAZAMIENTO, LA SIGUIENTE CUESTION GEOMETRICA CON IMPLICANCIA HIDRAULICA ES LA ALINEACION DE LA VIA CON RESPECTO AL RIO. EL CRUCE PUEDE SER OBLICUO EN LUGAR DE PERPENDICULAR SIN TENER QUE TRAZAR CURVAS DE ENTRADA Y DE SALIDA. LA SEGURIDAD VIAL RECOMINEDA EVITAR ESTAS ULTIMAS.

AL TRAZAR UN PUENTE ESVIADO, SE DEBE TENER EN CUENTA LO SIGUIENTE:

LAS PILAS, CIMENTACION, ESTRIBOS Y TODO ELEMENTO ESTRUCTURAL MOJADO DEBE ESTAR ALINEADO PARALELO A LA CORRIENTE. DE NINGUN MODO SEGUIR LA ALINEACION PROPIA DEL PUENTE, POR MAS QUE ESTO SIGNIFIQUE UNA COMPLICACION ESTRUCTURAL O CONSTRUCTIVA.

LA ANCHURA REAL LIBRE DEL PUENTE (VANO), QUE SE DEBE CONSIDERAR EN LOS ASPECTOS HIDRAULICOS DEL PROYECTO, SE MIDE PERPENDICULARMENTE A LA CORRIENTE. UNA ALINEACION MUY OBLICUA (SUBPARALELA) ENTRE RIO Y VIA PUEDE OCASIONAR CONCENTRACION DE OBSTACULOS EN EL CAUCE, OBSTRUYENDOLO.

DIMENSIONAMIENTO DE LA ALTURA LIBRELAS DIMENSIONES DEL VANO SON LA ALTURA LIBRE Y LA ANCHURA LIBRE (LONGITUD DEL PUENTE EN PROYECCION PERPENDICULAR A LA CORRIENTE). LOS PUENTES FLUVIALES PRESENTAN VANOS EN ALTURA LIBRE SUPERIORES A LOS NECESARIOS, DEBIDO POR EJEMPLO, AL TRAZO ALTIMETRICO EN VIAS DE GRAN IMPORTANCIA COMO AUTOPISTAS.

LA ANCHURA LIBRE SERA OCUPADA COMPLETAMENTE POR EL AGUA EN LAS CONDICIONES DE PROYECTO. LA ALTURA LIBRE NO. PUES NO SE PROYECTA UN PUENTE COMO SUMERGIBLE, SINO QUE, POR EL CONTRARIO, DESDE LA COTA INFERIOR DEL TABLERO SE DEJA UNA HOLGURA (BORDE LIBRE O GALIBO) HASTA EL NIVEL MAXIMO DEL AGUA, TOMANDO EN CUENTA LOS OBJETOS FLOTANTES O LA NAVEGACION, ARRASTRE DE AVENIDAS, HIELO, ETC.

EL PUENTE DE A QUINZA, EN PELIGRO POR ARRASTRE DE RBOLES (GALICIA - ESPAA)

PUENTE INTERNACIONAL ROQUE GONZLEZ DE SANTA CRUZ A PUNTO DE SER IMPACTADO POR UN BARCO. RIO PARANA (PARAGUAY - ARGENTINA).

CONSERVADORAMENET, ESTE RESGUARDO SE TOMA DESDE LA LINEA DE ENERGIA NO DESDE LA SUPERFICIE LIBRE, PUES ANTE UN REPENTINO EMBALSE ACCIDENTAL EL AGUA FRENADA PUEDE ALCANZAR EL NIVEL DE LA LINEA DE ENERGIA. DE EXCEDERSE ESTE MARGEN DE SEGURIDAD, EL PUENTE QUEDARIA FUERA DE SERVICIO POR INUNDACION. LA SUPERESTRUCTURA QUEDARIA EXPUESTA A LA ACCION HIDRODINAMICA DE ARRASTRE. EN SECCIONES CON VIGAS CAJON LA FLOTACION CAUSARIA DAOS. AUN ASI, UN PUENTE PUEDE ESTAR PREPARADO HIDRAULICA Y ESTRUCTURALMENTE PARA FUNCIONAR CON FLUJO. AGUJEREAR LAS SECCIONES HUECAS SERIA UN PRIMER PASO.

RO COSQUN CRECI 6 METROS (CORDOVA- ARGENTINA).

MEDIANTE UN ESTUDIO HIDROLOGICO PUEDE ESTIMARSE LOS CAUDALES DE DISTINTOS PERIODODS DE RECURRENCIA (HAY UN CALCULO HIDRAULICO INTERMEDIO PARA CONVERTIR LOS CAUDALES A NIVELES). SEGN LA TABLA SIGUIENTE:

EFECTOS DE LA ANCHURA LIBRE DEL VANO

EL PUENTE MAS BARATO ES EL QUE UTILIZA LA SECCION MAS ESTRECHA DEL RIO, PUESTO QUE EL COSTO ESTA EN FUNCION DE SU LUZ. LOS RIOS OCUPAN ESPACIOS MUY ANCHOS EN SITUACIONES DE AVENIDAS. SIN EMBARGO, LA ANCHURA OCUPADA POR LA AVENIDA DE PROYECTO NO SE ASUME COMO ANCHO LIBRE DEL VANO DE DISEO, PUES NO ES ECONOMICO.

PUENTE ROMANO DE LA MARMOTA. MADRID

UN PUENTE TIENE DOS PARTES, LA SUPERESTRUCTURA (TABLERO) Y LOS ESTRIBOS (TERRAPLEN). LA PRIMERA ES MAS COSTOSA, Y CREA UN VANO HIDRAULICO; MIENTRAS QUE LA SEGUNDA RESTA ANCHURA A LA SECCION DEL RIO.

EL VIADUCTO SOBRE EL RO JCAR (VALENCIA - ESPAA)

ESTE ENSANCHAMIENTO INCREMENTA LA VELOCIDAD DEL AGUA, PRESENTANDOSE UNA DEPRESION, CUANDO SE ESTRECHA LA VENA, Y LUEGO UNA RECUPERACION, AL ENSANCHARSE, HASTA EL NIVEL DETERMINADO POR LAS CONDICIONES DE CONTORNO AGUAS ABAJO.

ADEMAS DEL EFECTO DE SOBREELEVACION, EL AUMENTO DE VELOCIDAD (O REDUCCION DE LA ANCHURA) PRODUCE UNA EROSION DEL LECHO EN EL AREA DEL PUENTE. ESTOS DOS EFECTOS, SOBREELEVACION Y EROSION, SON LOS INCONVENIENTES DE RESTAR ANCHURA AL VANO RESPECTO A SU NATURAL VANO DE AVENIDA.

LA SOBREELEVACION TIENE UN COSTO COMO RESULTADO DEL INCREMENTO DE LA INUNDACION, IMPACTO SOCIAL, SEDIMENTACION DE MATERIAL SOLIDO AGUAS ARRIBA DEL PUENTE.

PUEDE RECURRIRSE A EXPERIENCIAS DE PUENTES PROXIMOS PARA DECIDIR SOBRE LA ANCHURA DEL VANO. SE PUEDE EXAMINAR LA EROSION PRODUCIDA POR ESTOS PUENTES ANTIGUOS MEDIANTE TECNICAS DE BATIMETRIA.

SIENDO ASI, LA MEJOR OPCION ES UNA ANALISIS ECONOMICO. CUANDO MAYOR ES LA LONGITUD DEL ESTRECHAMIENTO O TERRAPLEN, MENOR ES EL ANCHO DEL VANO, EL PUENTE MAS ECONOMICO, PERO SUS EFECTOS MAS COSTOSOS: REMANSO CREDAO, CIMENTACION MAS PROFUNDA, DEFENSAS RIBEREAS.

SI EL ANCHO DE VANO ES MAYOR, EL PEUNET ES MAS COSTOSO PERO SUS EFECTOS SON DE MENOR IMPACTO.

VANO EN EL CASO DE LLANURA DE INUNDACIONEN EL CASO DE TENER QUE CUBRIR CON UN PUENTE LA TOTALIDAD DEL ANCHO DE LA LLANURA DE INUNDACION, ESTA SERIA UNA ALTERNATIVA ALTAMENTE ANTIECONOMICA. DIVIDIENDOLA EN CAUCE PRINCIPAL Y LLANURA, AMBAS EXCLUYENTES, Y ANALIZANDO LOS CASOS DEL COMPORTAMIENTO DE LA LLANURA SE TIENE:

EL CAUCE PRINCIPAL REPRESENTA CASI TODA LA CAPACIDAD DE DESAGUE DEL RIO, PORQUE LA AVENIDA DE PROYECTO DESBORDASE MUY POCO DEBIDO A SU RUGOSIDAD, O TRANSPORTANDO UNA FRACCION DE ESTA. SIENDO ASI, LA ANCHURA PUEDE APLICARSE AL VANO SOBRE EL CAUCE PRINCIPAL Y DEJAR TAJEAS O PONTONES EN EL TERRAPLEN PARA FACILITAR EL VACIADO DE LA LLANURA, EVITANDO ASI LA RETENCION DE AGUA PASADA LA INUNDACION.

EN EL SEGUNDO CASO, SE DEBE BUSCAR REDUCIR LA SOBREELEVACION AGUAS ARRIBA Y LA EROSION DEL CAUSE PRINCIPAL, MEDIANTE UN VANO SECUNDARIO EN LA LLANURA (VANO DE ALIVIO). DE ESTA MANERA COLABORA AL DESAGUE, DANDO PASO AL CAUDAL DIRCUNDANTE EN AVENIDA POR LA LLANURA.

PUENTES SOBRE RIOS EFIMEROSLOS RIOS EFIMEROS Y LAS RAMBLAS PLANTEAN LOS PROBLEMAS MAS DIFICILES A LOS PUENTES. LA GRAN ANCHURA DE LOS CAUCES Y LA BAJIMISIMA FRECUENCIA DE CIRCULACION DE AGUA POLARIZAN LAS SOLUCIONES ENTRE CONSTRUIR UN VADO (SOLUCION MUY BARATA) O BIEN CONSTRUIR UN PUENTE LARGO (CARO).

PONTON EN CHACHAPOYAS

BADEN Y VADO REPECTIVAMENTE HACIENDO UNA EVALUACION ECONOMICA, SE DEBE TOMER EN CUENTA PARA LA PRIMERA ALTERNATIVA LOS COSTOS DE INTERRUPCION DEL TRAFICO POR EL LAPSO DE TIEMPO DE CIRCULACION DE AGUA. SI EL INDICE DE CIRCULACION DE VEHICULOS ES ALTO, MAYOR RENATBILIDAD TENDRA LA CONSTRUCCION DE UN PUENTE.

OTRA ALTERNATIVA SERIA UN PONTON O SUCESION DE ALCANTARILLAS, CONSTRUIDAS IN SITU O PREFABRICADAS. CON ESTA SOLUCION, ECONOMICAMENTE INTERMEDIA, SE PUEDE CUBRIR TODO EL ANCHO DE LA RAMPLA, SIN TENER QUE DEFINIR EL CAUCE PRINCIPAL.

EL PONTON PUEDE SUFRIR EROSION LOCAL EN LA SALIDA. SE DEBE PROPORCIONAR UNA PROTECCION CON UN MANTO DE ESCOLLERA.

ESTUDIO DE EROSIONES

EROSION LOCAL EN PILAS

CIMENTACION Y PROTECCION DE PILAS FRENTE A LA EROSION