METODOLOGIA DE DRAGADO Y RELLENO HIDRÁULICO EN CAUSES FLUVIALES

7/25/2019 METODOLOGIA DE DRAGADO Y RELLENO HIDRULICO EN CAUSES FLUVIALES

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ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y AMBIENTAL

METODOLOGA PARA OBRAS DE DRAGADO Y RELLENOMETODOLOGA PARA OBRAS DE DRAGADO Y RELLENOHIDRULICO EN CAUCES FLUVIALESHIDRULICO EN CAUCES FLUVIALES

TESIS PREVIA A LA OBTENCIN DEL GRADO DE MSTER (MSc) EN

INGENIERIA DE LOS RECURSOS HIDRICOSMENCIN: DISEO DE PROYECTOS HIDRULICOS

KHALED MOHAMED AHMED [email protected]

DIRECTOR: PROF. DR. ING. MARCO CASTRO [email protected]

Quito, Mayo 2011


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DECLARACIN

Yo, Khaled Mohamed Ahmed Hamad, declaro que el trabajo aqu descrito es de mi

autora; que no ha sido previamente presentada para ningn grado o calificacinprofesional; y, que he consultado las referencias bibliogrficas que se incluyen eneste documento.

La Escuela Politcnica Nacional, puede hacer uso de los derechos correspondientesa este trabajo, segn lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por suReglamento y por la normatividad institucional vigente.

KHALED MOHAMED AHMED HAMAD


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CERTIFICACIN

Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Khaled Mohamed Ahmed

Hamad, bajo mi supervisin.

Prof. Dr. Ing. Marco Castro DelgadoDIRECTOR DE TESIS


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A Dios por ser gua espiritual; por darme la vida y las fuerzas para poder caminar en

este mundo.

A mis padres por ser pacientes y respaldarme incondicionalmente en todo momento,

y de quienes recib una palabra de aliento.

A mi querida Sonia Heredia V. por ser paciente y respaldarme incondicionalmente en

todo momento, y de quien recib una palabra de aliento.

A la Ing. Ximena Hidalgo por su valiosa colaboracin, apoyo, paciencia y orientacin

en la elaboracin del presente trabajo.

Al Doctor Marco Castro por su valiosa colaboracin, apoyo, paciencia y orientacin

en la elaboracin del presente trabajo.

Al Doctor Laureano Andrade por su valiosa colaboracin, apoyo, paciencia yorientacin en la elaboracin del presente trabajo.

Al Ing. Hctor Fuel por su valiosa colaboracin, apoyo, paciencia y orientacin en la

elaboracin del presente trabajo.

Al Ing. Ciro Menndez por su valiosa colaboracin, apoyo, paciencia y orientacin en

la elaboracin del presente trabajo.

A la Escuela Politcnica Nacional del Ecuador por permitirme crecer como

profesional, y sobre todo crecer como persona.

A mis profesores, amigos y hermanos de quienes siempre recib lo mejor.


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DEDICATORIA

A mis Padres:

Mohamed Hamad y Hanaa Saad Zaghloul, Con todo mi cario por su sacrificio y

apoyo constante para la culminacin de mis estudios, por regalarme el ms puro de

todos los sentimientos: Su amor de padres. Mi esfuerzo y dedicacin son productos

de sus enseanzas Gracias queridos padres!


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CONTENIDO

Declaracin

CertificacinAgradecimientosDedicatoriaResumenPresentacin

CAPITULO I: INTRODUCCN.

PginaII

IIIIVV

XVIIXXI

1.1. HISTORIAL. 11.2. PRACTICA DEL DRAGADO MODERNO. 21.3. DEFINICIONES.

1.3.1 CANALES DE NAVEGACIN. 1.3.2 CONSTRUCCIN DE PUERTOS.

1.3.3 MEJORAMIENTO DE LAS REDES DE DRENAJE. 1.3.4 PROYECTOS DE RELLENO DE REAS. 1.3.5 OBTENCIN DE MATERIALES DE CONSTRUCCIN. 1.3.6 RELLENO DE PLAYAS. 1.3.7 PROTECCIN CONTRA INUNDACIONES. 1.3.8 EXACVACIN DE TRINCHERAS PARA TUBERAS. 1.3.9 MEJORAMIENTO DE EMBALSES. 1.3.10 MINERA DE ALTA MAR. 1.3.11 MINERA DE ARROYOS. 1.3.12 REMOCIN DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS. 1.3.13 TAPADO DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS. 1.3.14 HUNDIMIENTO DE CASCOS HUNDIDOS. 1.3.15 CREACIN DE HABITATS PARA AVES O ESPECIES MARINAS

(wetlands). 1.3.16 CONSTRUCCIN DE GLORY HOLES.

456

6677777888889

91.4. DIFERENCIA ENTRE DRAGADO Y USO DEL MATERIAL DRAGADO1.5. ACTORES Y ETAPAS DE UN PROYECTO DE DRAGADO. 1.5.1 ACTORES.

1.5.2 ETAPAS.

9101011

1.6. FUENTES DE INFORMACIN. 1.6.1 Bray, R.N., Bates, A.D, and Land, J.M., (1997) Dredging, a handbookfor engineers, Second edition, John Wiley and Sons. 1.6.2 Hummer, Charles W. (1997) Dredging for development 4th edition A

joint publication of IADC y IAPH.1.6.3 Hummer, Charles W. (1997) Dredging for development 4th edition A

joint publication of IADC y IAPH.1.6.4 IADC International Association of Dredging Companies. 1.6.5 ASCE American Society of Civil Engineers.1.7. ASPECTOS MEDIOAMBIENTALES.1.8. CARACTERSTICAS FSICAS DE LOS SUELOS. 1.8.1 GENERALIDADES. 1.8.2 ROCAS. 1.8.3 SUELOS GRANULARES. 1.8.4 SUELOS PLSTICOS. 1.8.5 SUELOS ORGNICOS. 1.8.6 DETERMINACIONES A REALIZAR. 1.8.7 ESPONJAMIENTO DEL SUELO.

1313

13

13

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CAPITULO II: INVESTIGACIONES PREVIAS A LAS OBRAS DE DRAGADO

LA GEOTCNIA EN LAS OBRAS DE DRAGADO

23

23

2.1. INTRODUCCIN. 232.2. EXPLORACIN Y MUESTREO. 252.3. PRUEBA DE PENETRACIN ESTNDAR. 302.4. EXPLORACIN INDIRECTA.2.5. PRUEBAS DE LABORATORIO. 2.5.1 PRUEBAS EN SUELOS NO COHESIVOS. 2.5.2 PRUEBAS EN SUELOS COHESIVOS.2.6. CLASIFICACIN DE SUELOS. 2.6.1 CARACTERSTICAS DE LOS MATERIALES EXTRADOS.2.7. APLICACIN DE LA INFORMACIN EN EL DRAGADO. 2.7.1 APROVECHAMIENTO DEL MATERIAL DRAGADO. 2.7.2 ELABORACIN DEL REPORTE TCNICO.

30313335363641414142

APLICACIN DE LA GEOFSICA EN EL DRAGADO2.8. CONDICIONES QUE AFECTAN EL DRAGADO. 2.8.1 VIENTOS. 2.8.2 MAREAS. 2.8.3 CORRIENTES. 2.8.4 OLEAJE. 2.8.5 TRANSPORTE DE SEDIMENTOS. 2.8.6 TEMPERATURA. 2.8.7 TOPHIDROGRAFA. 2.8.8 TRFICO MARTIMO.

ESTUDIOS TOPOHIDRGRFICOS2.9. POSICIONAMIENTO POR SATLITE.

43515151515252525353

5358

CAPITULO III: EJECUCIN DE UN DRAGADO.3.1. NECESIDAD DE EFECTUAR UN DRAGADO.3.2. TOMA DE DATOS, ESTUDIOS TCNICOS Y DISEO PRELIMINAR.3.3. ANLISIS DE VIABILIDAD.3.4. DISEO DE UN PROYRCTO DE DRAGADO.3.5. PLIEGO DE CLUSULAS Y CONDICIONES.3.6. SELECCIN DEL EQUIPO DE DRAGADO. 3.6.1 CONSIDERACIONES GENERALES. 3.6.2 ASPECTOS A CONSIDERAR EN LA ELECCIN. 3.6.3 MECANISMOS DE DRAGADO. 3.6.4 ASPECTOS CARACTERSTICOS PARA LA ELECCIN DEL EQUIPODE DRAGADO. 3.6.5 RELACIN ENTRE TIPOS DE DRAGAS Y SUELOS A DRAGAR. 3.6.6 MATRIZ DE COMPARACIN.

6363656868697171717374

7576

CAPITULO IV: TIPOS DE DRAGAS.4.1. CLASIFICACIN DE LAS DRAGAS.4.2. TIPOS DE DRAGAS. 4.2.1 TRENES DE DRAGADO. 4.2.2 LOS EQUIPOS DE EXTRACCIN: DRAGAS. 4.2.3 DRAGAS MECNICAS. 4.2.4 DRAGAS DE ROSARIO. 4.2.5 DRAGAS TIPO PALA DIPPER. 4.2.6 DRAGAS TIPO PALA DIPPER DE RETROEXCAVACIN.

4.2.7 DRAGAS DE CUCHARA. 4.2.8 DRAGAS HIDRULICAS.

77777885858989

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126136


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4.2.9 DRAGA DE SUCCIN CON CORTADOR (Cutter dredger). 4.2.10 PARTES PRINCIPALES DE UNA DRAGA DE SUCCIN CONCORTADOR.

4.2.11 DRAGAS DE SUCCIN EN MARCHA (trailers). 4.2.12 EQUIPOS AUXILIARES.

4.2.13 GNGUILES. 4.2.14 ESTACIONES DE REBOMBEO. 4.2.15 ELEVADORES.

138165

183188

200206207

CAPITULO V: OPERACIN Y CONTROL DE LAS OBRAS DE DRAGADO. 209

PROCESO DE DRAGADO

5.1. TRATAMIENTO PREVIO DEL MATERIAL A DRAG AR. 5.2. EXTRACCIN DE MATERIAL DEL FONDO A LA SUPERFICIE. 5.3. TRANSPORTE DEL MATERIAL EXTRADO.

5.4. DESCARGA DE MATERIAL TRANSPORTADO.

OPERACIN DE DRAGADO

5.5. DESCRIPCIN DE MUESTREO EN TOLVA, MEDICIN DE CALADOS. 5.6. ANLISIS DE LABORATORIO DE UN MUESTREO. 5.7. OBTENCIN DEL VOLUMEN DE MATERIAL EN TOLVA. 5.8. OBTENCIN DE LA TOLVA ECONMICA. 5.9. MEDICIN DIRECTA DE VOLUMEN EN TOLVA. 5.10. ANLISIS OPERATIVO DE UNA DRAGA AUTOPROPULSADA.

209

209212212213

216

218219221222222224

CAPITULO VI: PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO. 226

6.1. EQUIPOS DE DRAGADO.6.2. PLANEACIN DEL MANTENIMIENTO.6.3. PERODO QUE DEBE ABARCAR LA PLANEACIN.6.4. PRESUPUESTO.6.5. PROGRAMA DE MANTENIMIENTO MAYOR.6.6. CORRECCIN DE FALLAS.6.7. MEMORIAS Y REPORTES DE EJECUCIN DE MANTENIMIENTO.6.8. REHABILITACIN.

226231231232237238238239

CAPITULO VII: COSTOS DE UNA OBRA DE DRAGADO. 2407.1CONSIDERACIONES GENERALES.

7.2 MOVILIZACIN / DESMOVILIZACIN.

7.3 COSTOS DE CAPITAL.

7.4 COSTOS OPERATIVOS.

7.4.1 PERSONAL.

7.4.2 COMBUSTIBLE Y LUBRICANTES.

7.4.3 OTROS CONSUMIBLES.

7.4.4 MANTENIMIENTO DE RUTINA.

7.4.5 REPARACIONES MAYORES.

7.4.6 DESGASTE (Wear and Tear).

7.4.7 SEGUROS.

7.4.8 LEVANTAMIENTOS BATIMTRICOS.7.5. GASTOS GENERALES.


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7.6. BENEFICIOS.7.7. MTODO DE COSTOS STANDARD. 7.7.1 BASES DEL MTODO. 7.7.2 EJEMPLO DE APLICACIN.7.8. PROGRAMA CSDCEP.

7.9. COSTO DE DRAGADO EN NEW ORLEANS.

CAPITULO VIII: CONTRATOS DE DRAGADO Y RESOLUCIN DE

CONFLICTOS.

CONTRATOS DE DRAGADO

8.1. CONSIDERACIONES GENERALES.8.2. OBJETIVOS DEL CONTRATO.8.3. RIESGOS.

8.3.1 8.3.2 RIESGOS EN ASPECTOS LEGALES.

8.3.3 RIESGOS EN ASPECTOS FINANCIEROS.8.4. PROCESOS DE SELECCION DEL CONTRATISTA. 8.4.1 LICITACIN PBLICA INTERNACIONAL. 8.4.2 LICITACIN PBLICA NACIONAL. 8.4.3 CONCURSO DE PRECIOS. 8.4.4 ADJUDICACIN DIRECTA.

8.5. EVALUACION DE OFERTAS.8.6. INFORMACION PREVIA.8.7. ASPECTOS MEDIOAMBIENTALES. 8.7.1 DIVERSAS SITUACIONES DE LOS TRMINOS DE REFERENCIA. 8.7.2 REQUISITOS MEDIOAMBIENTALES EN LOS TdR.

8.7.3 CONDICIONES APROPIADAS A INCLUIR EN EL CONTRATO.8.8. PARTES.8.9. TIPOS DE CONTRATO. 8.9.1 CONTRATO POR AJUSTE ALZADO. 8.9.2 CONTRATO POR ALQUILER DE EQUIPOS. 8.9.3 CONTRATO POR UNIDAD DE MEDIDA. 8.9.4 CONTRATO POR ADMINISTRACIN. 8.9.5 PARTNERING. 8.9.6 EJECUCIN MEDIANTE EQUIPOS PROPIOS. 8.9.7 POR COCESIN DE OBRA PBLICA. 8.9.8 INCENTIVOS.8.10. FORMAS DE CONTRATO.8.11. CONTRATO FIDIC.

RESOLUCIN DE CONFLICTOS.

8.12. GENERALIDADES.8.13. ORIGEN DE LOS CONFLICTOS.8.14. PLANTEO DEL PROBLEMA. 8.14.1 DETERMINACIN DE LA DEMORA.

8.14.2 RESPONSABLE DE LA DEMORA. 8.14.3 QUIEN PAGA. 8.14.4 CUANTO SE PAGA.8.15. PROCESO.8.16. METODOS DE SOLUCION DE CONFLICTOS.

8.16.1 NEGOCIACIN PARTNERING. 8.16.2 CONCILIACIN DISPUTE REVIEW BOARDS. 8.16.3 MEDIACIN.

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8.16.4 MINI TRIALS8.16.5 ARBITRAJE.

8.16.6 JUICIO.

CAPITULO IX:EL IMPACTO AMBIENTAL DE LAS OBRAS DE DRAGADO.EL DRAGADO Y SU RELACIN CON EL MEDIO AMBIENTE.9.1. TRABAJOS DE DRAGADO.9.2. NECESIDAD DE LAS OBRAS DE DRAGADO.9.3. LOS MATERIALES DRAGADOS CONTAMINADOS.9.4. LAS SUSTANCIAS CONTAMINANTES. 9.4.1 LOS PRINCIPALES GRUPOS DE CONTAMINANTES.9.5. TOXICIDAD.9.6. PERSISTENCIA.9.7. BIOACUMULACIN.9.8. PRINCIPIOS GENERALES DE DRAGADO Y DRAGAS HIDRULICAS. 9.8.1 DRAGAS AUTOPROPULSADAS DE TOLVAS. 9.8.2 DRAGAS ESTACIONARIAS DE CORTADOR. 9.8.3 DRAGAS AUTOPROPULSADAS DE BRAZO (sidecasting). 9.8.4 TIPOS DE DESCARGAS DE MATERIAL DRAGADO. 9.8.5 POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES GENERADOS POR ELDRAGADO Y LA DESCARGA DEL MATERIAL DRAGADO.9.9. IMPACTOS SOBRE LA CALIDAD DEL AGUA. 9.9.1 CAMBIOS QUMICOS SOBRE LA CALIDAD DEL AGUA.9.10. SUSPENSIN Y DISTRIBUCIN DE SEDIMENTOS CONTAMINADOS.9.11. POTENCIALES IMPACTOS SOBRE PECES, FLORA Y OTROS ORGANISMOSVIVOS.9.12. SEGUIMIENTO.

CAPITULO X:EJEMPLO DE APLICACIN.

DRAGADO Y RELLENO HIDRULICO INTEGRAL DE LA CABECERA CANTONALDEL CANTN VINCES, PROVINCIA DE LOS ROS.

10.1. ANTECEDENTES.10.2. OBJETIVOS.10.3. DESCRIPCIN GENERAL DEL PROYECTO.10.4. EJECUCIN DEL PROYECTO.

10.4.1 ESTUDIOS TCNICOS REALIZADOS.

10.4.2 EQUIPO UTILIZADO EN EL PROYECTO.

10.4.3 TRANSPORTE Y ENSAMBLAJE DE LA DRAGA DAULE PERIPA.

10.4.4 EQUIPOS DE APOYO. 10.4.5 ACTIVIDADES PREVIAS.

10.4.6 FICHA AMBIENTAL.

CAPITULO XI:CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

11.1. CONCLUSIONES11.2. RECOMENDACIONES

ANEXOS:

I.I. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS.REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS.II.II. LISTADO DE SIMBOLOGA Y SIGLAS.LISTADO DE SIMBOLOGA Y SIGLAS.III.III. GLOSARIO.GLOSARIO.

278279279

280280281282282284284284285285285285

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327334

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IV.IV. COST STANDARD TABLES.COST STANDARD TABLES.V.V. MANUAL DE PROCEDIMIENTO PARA UNA OBRA DE DRAGADO.MANUAL DE PROCEDIMIENTO PARA UNA OBRA DE DRAGADO.VI.VI. PLANOS.PLANOS.

366378390


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INDICE DE FIGURAS Y FOTOGRAFS

Figura Detalles Pgina

Figura 1.1 Flora. 15Figura 1.2 Fauna. 15Figura 1.3 Forma de las partculas. 19Figura 1.4 Ejemplos de formas de granos de arena. 19

Figura 2.1 Diversas tipos de cucharas y barrenas empleadas en los sondeosgelogicos.

28

Figura 2.2 Plataforma flotante para realizar sondeos. 30Figura 2.3 Tamizado por vibracin. 32Figura 2.4 Ecosonda. 44Figura 2.5 Sonar de barrido lateral. 44Figura 2.6 Sonograma realizado con perfil de sonar de barrido lateral. 45Figura 2.7 Sonda multi-haz y sonograma. 46

Figura 2.8 Perfiladores someros y profundos. 46Figura 2.9 Pantalla de control de la eco onda sonda. 48Figura 2.10 Plano batimtrico. 48Figura 2.11 Esquema de sedimentos no consolidados. 49Figura 2.12 Registro ssmico obtenido. 50Figura 2.13Figura 2.14

Buque oceanogrfico.Embarcacin Oceanogrfica costera para realizar levantamientos topohidrogrficos.

5053

Figura 2.15Figura 2.16

Esquema de la cabina de control del oceanogrfico costero.GPS receptor de doble frecuencia, DGPS/RTK para posicionamientodinmico de precisin.

5455

Figura 2.17 El comps magntico es una brjula. 55Figura 2.18 Grupo de hidrografa almacenando la informacin en una computadora

porttil.

59

Figura 2.19 GPS girocomps. 59Figura 2.20 El radio mdem Trimmark 3 tiene el fin de establecer una red de

transmisin sin cables para trabajos GPS de tiempo real y altaprecisin, as como para aplicaciones de telemetra.

60

Figura 2.21 Fichero histrico. 60Figura 2.22 Posicionamiento diferencial de GPS de una embarcacin de

levantamiento hidrogrfico.61

Figura 2.23 Sistema de navegacin por satlite con carta nutica electrnica. 62

Figura 3.1 Dragados de mantenimiento. 63Figura 3.2 Reutilizacin de material de dragados. 64Figura 3.3 Dragado en instalaciones portuarias contaminadas. 65

Figura 3.4 Mapa conceptual de un sistema para realizar los trabajos de dragado. 66Figura 3.5Figura 3.6

Dragas de arrastre y succin con tolva, obras de relleno.Aptitud de dragado.

7075

Figura 4.1 Draga de succin hidrulica Jet de 200 milmetros. Esta draga utiliza unjet de aguade alta presin para aflojar el material que se bombear.

78

Figura 4.2 Dragas de rosarios de cangilones. 79Figura 4.3 Dragas de cuchara de almejas. 80Figura 4.4 Draga estacionaria mecnica con retroexcavadora. 80Figura 4.5 Draga de pala tipo dipper. 81Figura 4.6 Draga tipo dupstpan. 81Figura 4.7 Draga con inyeccin de agua. 82Figura 4.8 Draga de succin simple. 82

Figura 4.9 Draga de succin por arrastre. 83Figura 4.10 Dragas de succin en marcha. 83


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Figura 4.11 Draga de succin con cortador. 84Figura 4.12 Draga hidrulica. 84Figura 4.13 Dragas de succin. 85Figura 4.14 Arranque mecnico de material del fondo de una draga de rosario. 86Figura 4.15 Arranque mixto de material duro. 87

Figura 4.16 Vista general draga de rosario de cangilones. 90Figura 4.17 Draga de ros ario de cangilones. 91Figura 4.18 Equipamiento de la draga. 92Figura 4.19 De derecha a izquierda babor y estribor de la draga. 93Figura 4.20 Esquema draga de ros ario 705-20DB. 94Figura 4.21 Dragas de rosario de cangilones. 96Figura 4.22Figura 4.23Figura 4.24Figura 4.25Figura 4.26Figura 4.27Figura 4.28

Figura 4.29



Figura 4.34Figura 4.35Figura 4.36Figura 4.37Figura 4.38


Figura 4.41Figura 4.42Figura 4.43Figura 4.44Figura 4.45

Figura 4.46Figura 4.47Figura 4.48

Figura 4.49Figura 4.50Figura 4.51Figura 4.52Figura 4.53Figura 4.54Figura 4.55Figura 4.56Figura 4.57Figura 4.58

Figura 4.59Figura 4.60Figura 4.61Figura 4.62

Descarga producto del dragado a la barcaza.Draga tipo pala (Dipper).Draga tipo pala (Dipper).Draga tipo pala (Dipper).Draga tipo pala dipper IJzeren Hein y es quema.Draga tipo pala dipper IJzeren Hein y es quema.Sistema de trabajo de una draga tipo pala dipper de empuje.

Caractersticas generales de una draga tipo pala dipper deretroexcavacin.Draga tipo pala dipper de retroexcavacin 611-1EXD.Esquema de operacin de dragado con una pala dipper deretroexcavacin.Vista de la pantalla del monitor (XPM).Draga tipo pala ddiper con retroexcavacin cargando una barcaza tiposplit.Draga tipo pala dipper con retroexc avadora de Liebherr P984.Draga Liebherr P992 tipo pala dipper con retroexcavadora.Draga Liebherr P992 tipo pala dipper con retroexcavadora.Esquema de dragado de la pala dipper con retroexcavacin.Draga Principe II tipo pala dipper con retroexcavacin.

Draga Backacter 1100.Caractersticas principales de la draga de cuchara montada sobrepontn.Draga con una cuchara tpica.Diferentes tipos de cucharas.Otras cucharas.Barcazas tipo Split.Draga de cuchara fabricada en 2006, esta draga de cubierta de 13 mviene con dos ganchos agarradores; uno para el suelo y uno para laroca.Draga de cuchara con dientes.Draga de cuchara agarrador VOW 703.Esquema draga de cuchara agarrador VOW 703.

Elementos principales de la draga de cortador.Vista de una draga de cortador.Limitacin del ancho a dragar por las dimensiones del pontn.Ejemplo de cabezales para dragas de succin con cortador.Cortador con hojas son reemplazables y pueden ser lisas.Cortador con hojas son reemplazables y pueden ser sierra.Cortador con hojas con forma de sierra soldadas.Ejemplos de tipo de dientes en el cabezal.Distintos tipos de dientes IHC.Cortador incluyendo el sistema de dientes de la CSD 6516 C diseadopor IHC.Dientes serie T8 instalados en la draga DArtagnan.Draga hidrulica 801-7DHCS.Draga de succin Sliedrecht 27.Esquema draga hidrulica de succin Sliedrecht. (Perfil).

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Figura 4.63Figura 4.64Figura 4.65Figura 4.66

Figura 4.67Figura 4.68Figura 4.69Figura 4.70Figura 4.71Figura 4.72Figura 4.73Figura 4.74Figura 4.75Figura 4.76Figura 4.77Figura 4.78Figura 4.79



Figura 4.106Figura 4.107Figura 4.108Figura 4.109Figura 4.110Figura 4.111Figura 4.112

Draga de succin MC-2000 Mud Cat.Draga 12-pulgadas 706-11DHCS, draga arena y grava.Esquema de una draga de succin con cortador 706-11DHCS.Draga de succin con cortador de 500 milmetros (20-pulgadas) 706-4DHCS.

Draga de succin con cortador 711-15DHCS.Draga de succin MC-2000 Mud Cat.Rueda con cortador en el plano vertical.Bomba de 28 pulgadas x 24 pulgadas.Impelente o impulsor.Bomba Thomas 18 x 16 dredge pump.Bomba 24 pulgadas.Fuerzas de friccin entre el cortador y el suelo.Corte hacia arriba.Corte hacia abajo.Diversos tipos de anclas.Seccin transversal de un cable de acero.Con Alma de Fibra.

Torcido de los cables de acero.Recomendaciones para enrollado de cables de acero en el tambor.Tubera metlica.Tubera flotante de 14 pulgadas.Tubera de acero con juntas bridadas.Tuberas de polietileno de alta densidad.Tendido de tubera.Pontones de Fibra de vidrio.Pontones de Fibra de vidrio.Draga de succin en marcha HAM 318.Esquema draga de succin en marcha HAM 318.Draga de succin en marcha Rtterdam.Esquema draga de succin en marcha Rtterdam.

Esquema de partes del tubo de aspiracin.Draga Francis Beaufort con un solo tubo de succin.Cabezales tipo IHC y California.Ubicacin de los chorros de agua en el cabezal.Cabezal tipo IHC.Cabezal tipo California.Incorporacin de cuchilla tipo arado.Incorporacin de chorros de agua en los dientes.Vista de los chorros de agua del cabezal Wild Dragn.Compensador de oleaje.Gnguiles.Diferentes tipos de descarga de gnguiles.Gnguil (704-8BSH de 950 m).

Gnguil (704-8BSH de 950 m).Conexin de la draga a tubera flotante.Conexin de la draga a tubera flotante.Draga con chorro de proa.Ubicacin de las compuertas de pre-descarga.Esquema de un elevador bomba auxiliar.Elevador bomba auxiliar.

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Figura 5.1 Detonaciones con explosivos utilizando cargas confinadas. 210Figura 5.2 Detonaciones con explosivos utilizando cargas huecas. 210Figura 5.3 Haciendo detonar cartuchos de explosivos. 211Figura 5.4 Uso de pilones rompe rocas. 211Figura 5.5 Gnguil de casco partido, descarga por gravedad. 213Figura 5.6 Descarga del gnguil con pala dipper con retroexcavacin. 214Figura 5.7 Descarga por tuberas. 214


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Figura 5.8 Descarga por tuberas. 215Figura 5.9 Descarga por bombas. 215Figura 5.10 Grfica de la operacin contina de una draga autopropulsada. 217Figura 5.11 Grfica de la tolva econmica. 222Figura 5.12 Diagrama de operacin. 224

Figura 6.1 Draga de succin con cortador 8016-DHCS. 227Figura 6.2 Draga tipo pala dipper con retroexcavacin. 227Figura 6.3 Remolcador y esquema. 228Figura 6.4 Chaln Luna tierra. 229Figura 6.5 Lancha topo hidrogrfica y registro de la computadora de un sondeo

hidrogrfico de posicionamiento.229

Figura 6.6 Embarcacin equipada con Gras. 230Figura 6.7 Cargador frontal. 230Figura 6.8 Tuberas de descarga. 231Figura 6.9 Mantenimiento mayor en seco. 233Figura 6.10 Mantenimiento preventivo. 233Figura 6.11 Mantenimiento rutinario. 234

Figura 6.12 Adquisicin de bienes complementarios. 235Figura 6.13 Adquisicin de bienes complementarios. 235Figura 6.14 Trabajos de pintura a la draga hidrulica de corte y succin 609-21CS. 236Figura 6.15 Reparaciones mayores. 237Figura 6.16 Reparacin de falla en un cortador. 238Figura 6.17 Motor reparado de una bomba. 239

Figura 8.1 Requerimientos del proyecto. 263Figura 8.2 Relacin entre las Partes. 267Figura 8.3 Diferentes formas de contrato. 273

Figura 10.1 Ubicacin de Vinces. 299Figura 10.2 Grfico sector 1. 302Figura 10.3 Grfico sector 2. 302Figura 10.4 Grfico sector 3 y 4. 303Figura 10.5 Grfico sector 5. 303Figura 10.6 Proceso de Licenciamiento Ambiental. 309Figura 10.7 Draga Daule Peripa Vinces. 310Figura 10.8 Ensamblaje de la drag Daule Peripa Vinces. 312Figura 10.9 Draga ensamblada Vinces. 312Figura 10.10 Retroexcavadora tipo KOMATSU.220. 313Figura 10.11 Instalacin de tubera. 316Figura 10.12 Plano con tubera instalada. 317Figura 10.13 Descarga del material dragado con presin y mezcla ptima. 318


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INDICE DE TABLAS

Tabla Detalles Pgina

Factor de esponjamiento del suelo excavado por dragas mecnicas. Escala de dureza de Mohs. Formas de las partculas.

Matriz de comparacin.

Tabla 10.1

Clasificacin de las dragas.Datos tcnicos y especificaciones de la draga de rosario 705-20DB.Relacin entre la velocidad del rosario y el tipo de suelo.Factor de inclinacin.Lmites de operacin de una draga de rosario de cangilones.Capacidad de dragado.

Lmites de operacin de una draga tipo pala dipper.Datos tcnicos y especificaciones de draga tipo pala dipper Razende Bol.Datos tcnicos y especificaciones de draga tipo pala dipper IJzeren Hein.Datos tcnicos y especificaciones de la draga tipo pala dipper conretroexcavacin.

Datos tcnicos y especificaciones de la draga de cuchara.Datos tcnicos y especificaciones de draga de gancho agarrador.Elementos principales de la draga de cortador.Datos tcnicos y especificaciones de una draga de succin.Dimensiones y caractersticas tcnicas de una draga de succin MC -2000.Datos tcnicos y especificaciones de la draga de succin 706-11DHCS.Datos tcnicos y especificaciones de la draga de succin 706-4 DHCS.

Dimensiones principales y caractersticas de las series 370.Especificaciones generales de una bomba de 24 pulgadas.Datos tcnicos y especificaciones de la draga de succin HAM 318.Datos tcnicos y especificaciones de la draga Rtterdam.Relacin tipo de cabezal - tipo de suelo.Eficiencia operativa en funcin del nmero de turnos trabajados ptimosinternacionales.

Datos tcnicos y especificaciones de un remolcador fabricado en Mxico.

Periodo de amortizacin de equipos.Ejemplo de clculo.Eficiencia por calificacin del personal.Costos estimativos de mantenimiento de rutina.Costos estimativos de reparaciones mayores.Costos Standard.

Sectores de Relleno Hidrulico, Volumens, reas y longitud de muros decontengencia.


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RESUMEN

En ciudades ubicadas al pie de la montaa o en reas planas sobre territorios geogrficosque forman parte de las zonas del drenaje natural, se desarrollan los cursos naturales y los

sistemas de transporte y de evacuacin de los caudales con pendientes medias yvelocidades bajas, con secciones irregulares y compuestas. Adicionalmente, como resultadode la migracin de la poblacin rural hacia las zonas urbanas y urbanas marginales de lasciudades se presenta un crecimiento intenso y desordenado de la superficie ocupada poredificaciones, calles, reas pavimentadas y reas cubiertas; en consecuencia, seincrementan notablemente los caudales circulantes en la red natural. Finalmente, en zonasde pie de montaa y costaneras, se desarrollan frecuentemente tormentas de especialescaractersticas: gran intensidad y gran duracin, dando lugar a la presencia de hidrogramascon picos pronunciados y que se desplazan a lo largo de la red de drenaje natural.

Es decir, las bases del diseo, de la operacin y del mantenimiento de las redes de cursosnaturales dentro de un plan de prevencin de inundaciones, requieren ser revisadas con un

mejor conocimiento de las condiciones actuales de las ciudades y del desarrollo alcanzadoen las ciencias hidrolgica, hidrulica y de simulacin numrica del flujo del agua. Enparticular, se presenta cada vez ms frecuentemente el requerimiento del anlisis del flujono permanente de los sistemas de ros y quebradas, que permita simular las situacionesreales del trnsito de las crecidas originadas por las lluvias y de este modo, permita evaluarmejor el riesgo de inundaciones de zonas pobladas o de sobrecarga permanente de loscursos recolectores del agua.

Se entiende por dragado, la operacin de limpieza de los sedimentosen cursos de agua,lagos, bahas, accesos a puertospara aumentar la profundidad de un canal navegableode un ro con el fin de aumentar la capacidad de transporte de agua, evitando as las

inundaciones aguas arriba. As mismo, se pretende con ello aumentar el calado de estaszonas para facilitar el trfico martimo por ellas sin perjuicio para los buques, evitando elriesgo de encallamiento.En funcin del material del fondo, que requiere ser dragado, se utilizan diferentes tipos dedragas.

Las operaciones de dragado tienen potencialmente un impacto ambiental significativo, quedebe ser oportuna y convenientemente evaluado a fin de tomar en consideracin lasposibles medidas de mitigacin.

La sedimentacin es el proceso por el cual el material slido, transportado por unacorriente de agua, se deposita en el fondo del ro, embalse, canal artificial, o dispositivo

construido especialmente para tal fin. Toda corriente de agua, caracterizada por su caudal,tirante de agua, velocidad y forma de la seccin tiene una capacidad de transportar materialslido en suspensin. El cambio de alguna de estas caractersticas de la corriente puedehacer que el material transportado se sedimente; o el material existente en el fondo omrgenes del cauce sea erosionado.

El sedimento es un material slido, acumulado sobre la superficie terrestre (litosfera)derivado de las acciones de fenmenos y procesos que actan en la atmsfera, en lahidrosfera y en la biosfera (vientos, variaciones de temperatura, precipitacionesmeteorolgicas, circulacin de aguas superficiales o subterrneas, desplazamiento demasas de agua en ambiente marino o lacustre, acciones de agentes qumicos, acciones de

organismos vivos).


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Puesto que la mayor parte de los procesos de sedimentacin se producen bajo la accin dela gravedad, las reas elevadas de la litosfera terrestre tienden a ser sujetasprevalentemente a fenmenos erosivos, mientras que las zonas deprimidas estn sujetasprevalentemente a la sedimentacin. Las depresiones de la litosfera en la que se acumulan

sedimentos, son llamadas cuencas sedimentarias.Objetivos:

Presentar la metodologa para las obras de dragado y relleno hidrulico en los caucesfluviales, presentar los procedimientos a seguir para la implementacin de un proyecto dedragado y relleno hidrulico, diseo de los trabajos de dragado, uso y deposito del materialdragado, tambin presenta las investigaciones previas a las obras de dragado, precios ycostos de una obra de dragado, equipos a utilizar en obras de dragado y relleno hidrulico yfinalmente como se controla las obras de dragado. Las obras de dragado y rellenohidrulico se consideran obras sociales importantes para el control de inundacin y mejorarla calidad de vida de la poblacin en especial en el litoral.

Alcance:

Las bases del diseo, de la operacin y del mantenimiento de las redes de cursos naturalesdentro de un plan de prevencin de inundaciones, requieren ser revisadas con un mejorconocimiento de las condiciones actuales de las ciudades y del desarrollo alcanzado en lasciencias hidrolgica, hidrulica y de simulacin numrica del flujo del agua.


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ABSTRACT

METHODOLOGY FOR DREDGING WORK AND HYDRAULIC FILL

LANDSAt cities downstream of mountains or in plan areas on geographic lands that conformpart of natural derange zones, natural routes are developed and the transport systemand the evacuation of flows with medium slopes and low velocities, with irregular andcomposed sections.

In addition of, as a result of immigration from random population to modern citiesoccurs a intensive increment of the occupied surface with buildings, streets,pavement areas and covered areas; as a consequence the circulant flows increasein the natural net. Finally, in that zones and coast storms with special

characteristics take place frequently: deep intensity and long duration, causes thepresence of hidrograms with maximum points and interchange on the naturaldrainage.

The bases of design, operation and maintenance of the nets of natural routs toprevent floods, need to be checked with better knowledge about the presentconditions of the cities and development of hydrologic, hydraulic science andnumerical simulation of unsteady flows of river system, that permit to simulate thereal situations of flow movement origin from rain, from this way, permit to evaluatethe risk of floods in populated zones or steady overcharge .

A dredgers is a piece of equipment which can dig, transport and dump a certainamount of under water laying soil in a certain time.

The quantity of soil moved per unit of time is called Production. Dredgers can dighydraulically or mechanically. Hydraulic digging make use of the erosive working of awater flow. For instance, a water flow generated by a dredge pump is lead via suctionmouth over a sand bed.

The flow will erode the sand bed and forms a sand-water mixture before it enters thesuction pipe. Hydraulic digging is mostly done with special water jets. Hydraulicdigging is mostly done in cohesionless soils such as silt, sand and gravel.

Mechanical digging by knives, teeth or cutting edges of dredging equipment is applyto cohesive soils.

The transport of the dredged soil can be done hydraulically or mechanically too, ethercontinuously or discontinuously.

Deposition of soil can be done in simple ways fi by opening the grab, turning thebucket or opening the bottom doors in a ship. Hydraulic deposition happens when themixture is flowing over the reclamation area. The sand will settle while the waterflows back to sea or river.


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Dredging equipment can have these three functions integrated or separated.

The choice of the dredger for executing a dredging operation depends not only onthe above mentioned functions but also from other conditions such as the

accessibility to the site, weather and wave conditions, anchoring conditions, requiredaccuracy and so on.


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PRESENTACIN

El presente proyecto de tesis de grado pretende ser un paso ms en la sntesisbibliogrfica, en el ordenamiento y en el tratamiento de informacin tcnicaexistente, que ha sido desarrollada en los ltimos aos. El objetivo principal es el dedisponer de la base terica que demuestre la bondad de una metodologa globalpara las obras de dragado y relleno hidrulico en cauces fluviales previstas para elcontrol de inundaciones; en particular, que conduzca a la disminucin del caudal dediseo o a la extensin del perodo de retorno o de vida til de los diques marginaleso perimetrales. Cualquiera de los dos conceptos conduce a mejorar la relacinbeneficio costo del sistema y por lo tanto, mejoran la viabilidad de la construccino de la rehabilitacin del sistema de prevencin de los daos originados por las

inundaciones.


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Se denomina Ingeniera de Dragado a los conocimientos, tcnicas yprocedimientos tcnicos especializados que deben de conocer los profesionales queparticipan en los equipos tcnicos responsables de obras de dragado, autoridadesportuarias, empresas consultoras y empresas contratistas de obras de dragado.

Los principales campos de aplicacin son:

- Dragado de mantenimiento de canales de navegacin.

- Obtencin de materiales para la construccin, como son arena y grava.

- Construccin de terraplenes para la defensa de inundaciones.

- Dragado de canales de redes de drenaje.

Definicin de dragado: se realiza en un ambiente acutico, la disgregacin yextraccin de suelo de un lugar, su elevacin, transporte y descarga en otro lugarrespetando en todo proceso las limitaciones ambientales.

Ambiente acutico se refiere a que el dragado se puede efectuar en el mar, en

estuarios, en ros, en lagos, en embalses. Los sedimentos a extraer se encuentranbajo agua a profundidades variables desde pocos metros hasta ms de 100 m deprofundidad.

El incremento de la profundidad a la que se realizan operaciones de dragado es unade las caractersticas de los ltimos aos y han tenido un gran efecto sobre el diseode las dragas.

La disgregacin del material se efecta por diversos medios de acuerdo al tipo dedraga.

La elevacin del material desde el fondo hasta la superficie se puede realizar pormedios mecnicos o hidrulicos de acuerdo al tipo de draga que se utilice.El transporte del material de dragado puede realizarse: por tuberas flotante yterrestre, mediante la cntara de una draga y con barcazas.

El lugar de descarga es uno de los elementos que mas influyen en el costo dedragado. Define la distancia de transporte y el mtodo de transporte y puede ayudara definir el tipo de draga. La descarga puede efectuarse: en tierra, en zonas deaguas de mayor profundidad.

Las limitaciones ambientales estn dadas por las condiciones de los materiales adragar y por las caractersticas del medio acutico. Hay una tendencia mundial muy


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fuerte a extremar las precauciones para no producir impactos ambientalesdesfavorables.

La adecuada eleccin de los equipos y de los procedimientos de dragado vienedeterminada por los siguientes aspectos:

Emplazamiento: Las condiciones de abrigo.

La proximidad a las estructuras que puedan entorpecer laoperatividad de los equipos.

La necesidad de mantener el trfico martimo. Caractersticas del terreno:Los terrenos se clasifican a efectos de dragado en:

Terrenos sueltos.

Arcillas.

Rocas blandas.

Rocas duras.

Homogeneidad del terreno:

Los estratos de materiales que presentan distinta dureza y espesor, as como laexistencia de grandes bolos o lajas cementadas en el seno de terrenos granulares,son determinantes de la eleccin de los equipos de dragado y de los rendimientosque se consiguen.

Calados:

Los terrenos que hay que dragar se pueden encontrar a distintas profundidades:

Emergidos permanentemente o durante la bajamar.

A profundidades pequeas (hasta 5 m).

A profundidades medias (entre 5 y 25 m).

A profundidades grandes (mayores de 25 m).

Las profundidades a las que se draga (Hs), deben estar referidas a un estudio debatimetra concreto, definido inequvocamente. Adems, es necesario disponer deun sistema que permita conocer permanentemente la altura de la marea.


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Geometra de la zona a dragar:

Las caractersticas geomtricas de las reas a dragar condicionan el recorrido y lasmaniobras de las dragas influyendo en su rendimiento.

Los dragados en las zonas prximas a muelles, diques, pantalanes oestructuras de cualquier tipo requieren equipos con especiales caractersticas. Enestos casos, los dragados durante su ejecucin se atendrn estrictamente a lageometra -planta y perfil de los taludes-para evitar el descalce de las estructuras.

Plazo y volumen:El volumen de dragado y el plazo disponible determinan el rendimiento medio de losequipos.

Distancia de vertido:

Las distancias a las que se tengan que realizar los vertidos condicionan los equiposde transporte.

Procedimiento de vertido: mediante gnguiles, directo desde la cntara, porcan y por tubera.

Caracterstica de los lugares de vertido: La profundidad a la que hay que depositar los materiales condicionan los

calados mximos de las embarcaciones.

Pueden existir restricciones estacionales y horarias a la realizacin de losvertidos.

Clima martimo:La altura de ola limita la operacin de las dragas, de forma que:

Las dragas estacionarias pueden trabajar con Hs 1 m y se debenrefugiar en puerto cuando Hs 2 m.

Las tuberas flotantes tienen que ser retiradas cuando Hs 2 m.

Las dragas de succin se detalle los tipos de dragas en el capitulo 4 sonoperativas con Hs 2,5 m.

La velocidad de la corriente influye en la operatividad de las dragas a partirde 1 m/s y su accin debe ser tenida en cuenta cuando se instalentuberas flotantes. Hay que considerar, asimismo, que las corrientesprovocan la dispersin de los slidos en suspensin.

Trfico martimo: Es necesario conciliar el trfico martimo con las operaciones de dragado,

esto es, con las evoluciones de las dragas, recorridos a las zonas devertido de materiales, anclas, cabrestantes, tuberas, etc.


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Se debe planificar con suficiente antelacin el balizamiento de la zonainfluenciada por el dragado.

La estela de los barcos puede dificultar el trabajo de las dragas estticas.

En un ambiente acutico, la disgregacin y extraccin de suelo de un lugar, suelevacin, transporte y deposicin en otro lugar respetando en todo el proceso laslimitaciones ambientales Ambiente acutico se refiere a que el dragado se puedeefectuar en el mar, en estuarios, en ros, en lagos, en embalses. Los sedimentos aextraer se encuentran bajo agua a profundidades variables desde pocos metros deprofundidad hasta ms de 100 m de profundidad. El incremento de la profundidad a laque se realizan operaciones de dragado es una de las caractersticas de los ltimosaos y ha tenido un gran efecto sobre el diseo de las dragas.

La disgregacin del material se efecta por diversos medios de acuerdo al tipo dedraga.

La elevacin del material desde el fondo hasta la superficie se puede realizar pormedios mecnicos o hidrulicos de acuerdo al tipo de draga que se utilice.

El transporte del material dragado puede realizarse:

Por tuberas. Mediante la cntara de la draga. Con barcazas.

El lugar de descarga es uno de los elementos que mas influyen en el costo dedragado. Define la distancia de transporte y el mtodo de transporte y puede ayudara definir el tipo de draga. La deposicin puede efectuarse:

En tierra. En zonas de aguas de mayor profundidad.

Las limitaciones ambientales estn dadas por las condiciones de los materiales adragar y por las caractersticas del medio acutico. Hay una tendencia mundial muyfuerte a extremar las precauciones para no producir impactos ambientalesdesfavorables. El dragado de sedimentos no contaminados, en general, no produceimpactos ambientales.

Diferencia entre pequeas obras de dragado y grandes obras de dragado:

Es difcil establecer un lmite entre movimiento de suelo convencional que se realizaen cualquier obra civil y una obra de dragado. Vamos a referir a obras de dragado

que requieran equipos especiales y una organizacin y logstica propia de las obrasde dragado. La obra de dragado es capital intensiva, requiere personal especializado


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Las obras de relleno a esta escala son caras por lo que el destino final de losterrenos debe ser comercialmente muy atractivo. Un caso interesante es el relleno

de la baha denominada Pennys Bay realizado en Hong Kong para la instalacin deun Disney World.

En la Argentina se han construido una serie de countries en la zona norte del GranBuenos Aires recurriendo al dragado de lagunas interiores en terrenos de grandesdimensiones para utilizar el material como relleno de terrenos utilizadosposteriormente como reas residenciales.

Se han construido islas artificiales con diferentes objetivos entre los que se puedenmencionar:

Para explotacin de petrleo en el rtico (Canad).

Depsitos de basura Ampliar con CDF - Un buen ejemplo es el construidoen Holanda denominado Slufter.

Aeropuertos: como el aeropuerto de Hong Kong, Check Lap Kok Island.

La obtencin de arenas y gravas como materiales de construccin es una de lasaplicaciones mas habituales de las tcnicas de dragado. Inglaterra tiene una flotaimportante dedicada a este efecto. Las dragas son de succin por arrastre, depequeas dimensiones y con la cntara diseada especialmente para este fin.

Las actividades recreativas en la zona costera son muy populares en todo elmundo. Por razones naturales o por influencia antrpica las playas tienden en

muchos casos a perder material disminuyendo su valor turstico. Es habitual quefrente a problemas de erosin se recurra a tareas de relleno o restauracin deplayas con material aportado mediante dragas. En algunos casos el material deaporte puede ser utilizado para el recrecimiento de dunas que son la proteccinnatural del sistema costero.

El tema de los CEDA Dredging Days 2008 se realizen Amberes, Blgica incluyen dentro de uno de los tpicos que trat es el tema deobras a realizar mediante movimiento de materiales a travs del dragado para la

proteccin de reas costeras (building coastal defences, dredging for coastal floodprotection) Este tema est relacionado con el aumento del nivel del mar en las


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prximas dcadas y la preocupacin de pases como Blgica y Holanda (los PasesBajos) por los efectos que ello puede tener sobre sus territorios.

Hay cada vez mas tendidos de cables y ductos para transporte de gas o petrleo enlas zonas martimas. Habitualmente es necesario realizar una operacin de niveladodel fondo para el tendido de las tuberas o de dragado de una trinchera donde seinstala la tubera y posteriormente se cubre con material adecuado. Es importantetambin la obra de dragado necesaria para que la tubera de gas u otras llegue a lacosta.

Los embalses se van colmatando a medida que transcurre su vida til. Se draga

para recuperar capacidad de embalse. Un ejemplo es la propuesta para dragar elembalse de la presa de Aswan en Egipto, y en el Ecuador, actualmente la SecretaraNacional del Agua esta realizando el dragado del Embalse de la Estacin deBombeo Severino, Cantn Bolvar, Provincia de Manab.

Recuperacin de minerales tales como oro, ndulos de manganeso, diamantes, o laremocin de la tapada para llegar a los depsitos de minerales.

Una forma de tratar las gravas de arroyos donde se realiza minera de oro esmediante dragas de succin con cortador diseadas de forma que puedan sertransportadas hasta el sitio de trabajo desarmadas.

Para limpiar vas navegables o zonas portuarias. Un buen artculo que analiza laproblemtica de remover sedimentos contaminados y las posibles soluciones sepresenta en Berg (2004) Otro ejemplo de inters es Unexpected Conditions,

Unforeseen Complications and Unplanned Expenditures: Lessons Learned in theDredging of PCB-Contaminated Sediment from the St. Lawrence River por J.B.Cange (2002). En este trabajo se presentan adems las dificultades operativas quesuelen presentarse en este tipo de trabajos.

En las zonas portuarias o cercanas a zonas industriales es habitual encontrardepsitos de material contaminado. Este material puede ser desplazado hacia otroslugares por la influencia de las corrientes por lo que actualmente se toman accionespara evitar los efectos ambientales de esos depsitos.


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Cuando no es imprescindible mover los sedimentos puede resultar mas econmicoconfinarlos mediante una capa de arena limpia que evite la dispersin de loscontaminantes en el medio. A este procedimiento se lo denomina capping Un buenartculo sobre este tema es Environmental dredging operations in the Netherlands: a

functional approach Chemiehaven Rotterdam and the Haringvliet Estuary por NiekJ. Berg (2004).

En las vas navegables con mucha navegacin suelen suceder accidentes dediferente gravedad. En algunos casos el buque se hunde en la va navegable y partedel buque emerge por encima del nivel de fondo comprometido por la autoridad deaplicacin siendo un riesgo para los otros buques que utilizan la va navegable. Enestos casos se pueden tomar diversas acciones Una de ellas es remover el buquecon los costos que ello implica. Otra solucin es dragar alrededor del buque hundido

para que se hunda aun mas en el fondo y la parte mas elevada del mismo quede pordebajo de la mxima profundidad.

Un ejemplo muy ilustrativo es Deepening the wreck of the Assi Euro Link por B.Jacobs (2005) donde se muestran las acciones realizadas y tambin la formacontractual utilizada en este caso.

Las obras portuarias suelen destruir zonas pantanosas donde viven aves o especiesmarinas. Una estrategia de negociacin con grupos ambientales suele ser la creacinde espacios alternativos para la proteccin de estas especies.

Se presenta una descripcin del problema y las soluciones para realizar la obra enConstruction of wellhead protection Glory Holes for White Rose project, Canada porVan Es, B. Et al.(2004) .

Vemos que hay casos en que el dragado se realiza por una necesidad de contar conmayores profundidades u otro caso. Por otra parte a veces el dragado se realiza paradarle un uso posterior al material dragado.

Una excelente referencia sobre este tema es la publicacin Beneficial uses of dredgedmaterial A practical guide PIANC (1992).

En el sitio www.wes.army/mil/el/dots/budm se puede acceder a una descripcin deUsos de Material dragado.


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Se muestra la portada del sitio:

Los actores pueden ser primarios o secundarios.

Actores primarios:son los diferentes participantes de un proyecto de dragado y lavinculacin entre ellos se realiza mediante un contrato.

Actores secundarios:son aquellos que pueden favorecer o perjudicar el desarrollode la obra a travs de sus opiniones o comentarios. Cumplen funciones de gransignificacin en el contexto de la obra de dragado Algunos de los actoressecundarios pueden potenciarse mutuamente en su accionar.

La multiplicidad de actores da a las obras de dragado una complejidad y un nivel deriesgo mayor que los que tienen otras obras de ingeniera.

Los actores primarios que participan activamente en la obra son:

COMITENTE

Se lo denomina tambin Cliente. Es el dueo de la obra. Es el que necesita que seejecute el trabajo. Es el que paga por los trabajos. Habitualmente no tiene buenacapacidad tcnica. Puede ser una entidad pblica o una empresa privada.


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CONSULTOR

Es una empresa de ingeniera que est contratada por el Comitente para que leresuelva todos los aspectos tcnicos. Hace el proyecto de la obra y puede realizar el

seguimiento y control de los trabajos. En ese caso se desempea como Inspector dela obra. En algunos contratos se lo llama el INGENIERO.

SUBCONTRATISTAS

Son empresas que realizan tareas especficas vinculadas con el proyecto. Puedenser contratadas directamente por el Comitente o por el Consultor. Pueden realizarlas siguientes tareas:

Estudios de suelos.

Levantamientos batimtricos.

Levantamientos geofsicos.

Modelos matemticos.

Estudios de impacto ambiental.

DRAGADOR o CONTRATISTA PRINCIPAL

Es una empresa especializada en este tipo de obras. En obras importantes suele seruna empresa internacional. Cuenta con experiencia, equipos, personal y medioseconmicos para realizar la obra. Cuando compra pliegos para presentarse en unalicitacin se denomina el Oferente. Si le pre adjudican o adjudican una licitacin sedenomina el Pre adjudicatario o el Adjudicatario.

Los actores secundarios son:

INSTITUCIONES FINANCIERAS

Muchas obras de dragado son financiadas mediante prstamos otorgados por

instituciones financieras internacionales como el Banco Mundial. En el otorgamientode estos prstamos las instituciones participan, entre otras, en la elaboracin de lospliegos para la licitacin y en la seleccin de los contratistas.

ONGs MEDIOAMBIENTALES

Los aspectos relacionados con el medio ambiente han tomado un desarrollo muysignificativo y la oposicin a un proyecto de una organizacin medioambiental,aunque no est plenamente justificado desde el punto de vista tcnico puedeimplicar aumento de costos de obra y de demoras en su ejecucin.


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POLITICOS

Los polticos pueden estar a favor o en contra de la ejecucin de una obra.

MEDIOS DE COMUNICACION

La difusin de las ventajas y desventajas de una obra de dragado pueden seradecuadamente reflejadas por la prensa o presentadas mediante ciertasdistorsiones.

Para llevar a buen trmino una obra de dragado se requiere cumplir una serie deetapas. El hecho de saltear pasos en ese proceso significa habitualmente aumentarel precio final de la obra.

El Comitente detecta la necesidad de realizar la obra de dragado.

El Comitente contrata una empresa Consultora para hacer los estudios yproyecto de la obra y determinar los costos. Puede hacerlo con tcnicospropios.

Se subcontratan los estudios especiales.

El Comitente consigue los recursos, elabora los pliegos y llama alicitacin dela obra.

El plazo entre la venta de pliegos y la presentacin de ofertas puede ser entretres y cuatro meses. Los pliegos suelen ser caros.

Los Oferentes compran el pliego, realiza los estudios de campo y gabineteque considere necesarios y prepara la oferta. En obras complejas el costo depreparacin de una oferta puede superar fcilmente la suma de USD1.000.000 En casos de licitaciones internacionales es usual que hayaasociaciones entre empresas extranjeras y nacionales.

Los Oferentes realizan la presentacin de ofertas.

El Comitente estudia las ofertas y precalifica a uno de los Oferentes.

Los otros Oferentes no precalificados presentan usualmente algunaimpugnacin administrativa que en algunos casos puede llegar a ser judicial.

El Comitente resuelve las impugnaciones.

Se adjudica la licitacin.

El Adjudicatario presenta las garantas de contrato para su aprobacin.

Se discute y se firma del contrato.

Se inicia la ejecucin de la obra.


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El Contratista realiza la ejecucin de la obra.

El Comitente realiza por medio del Ingeniero la supervisin y aprobacin delos trabajos.

El Comitente realiza el pago estipulado en el contrato.

En el caso de ser procesos en los que interviene el Estado Nacional, el tiempo quetranscurre entre que se detecta la necesidad de ejecutar el dragado y el comienzode los trabajos puede contarse en aos.

Ejemplos:

Va navegable troncal desde el Ocano hasta Santa Fe (Argentina): primerosestudios 1991. Iniciacin de los trabajos 1995.

Canal Martn Garca (Argentina): primeros estudios 1991. Iniciacin de lostrabajos 1997.

Santa Fe al Norte (Argentina): primeros estudios 1995. Iniciacin de lostrabajos: estimado julio 2008.

Se indican como fuentes de informacin aquellas publicaciones de tipo general que

van a servir para la consulta de muchos de los temas desarrollados. Se indicanasimismo sitios de Internet, asociaciones profesionales y otras fuentes que merecenser consultadas.

Este libro se recomienda como texto de referencia para todos los temas que sedesarrolla en este Tesis. Presenta una exposicin muy clara, completa y actualizadaa la fecha de edicin de los temas tratados mostrando la amplia experiencia de losautores. Puede comprarse en el sitio de IADC.

Dredging for Development es una publicacin muy interesante que presenta losconocimientos bsicos a tener de dragado. Est destinada a funcionarios y otraspersonas que necesitan saber sobre el tema, pero no han tenido educacin formalsobre el mismo.

CEDA es una organizacin profesional independiente que reune profesionales y

empresas vinculadas con el mundo del dragado de Europa, Africa y Medio Oriente.La pgina web de CEDA es www.dredging.org


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En la Conferencia realizada por CEDA (2006) sobre Contract Management sepresent un tema denominado Environmental issues during project preparation.

En el caso de la presentacin de ofertas y realizacin del contrato hay que tener en

cuenta la diferente escala de tiempos y urgencias del Comitente y de losresponsables de las reas ambientales.

Los que impulsan los aspectos ambientales son:

La ley ambiental vigente.

Las instituciones financieras internacionales, como el Banco Mundial.

La opinin pblica, en general motorizada por Organizaciones.

Los polticos.

La flora (figura 1.1 ) y la fauna (figura 1.2) existentes en las proximidades de la zonaa dragar y en el recorrido del transporte puede condicionar las operaciones dedragado, limitando el rebose, exigiendo la colocacin de barreras que impidan elpaso de los slidos, obligando a implementar medidas que eviten derrames duranteel transporte e, incluso, suspendiendo los trabajos de dragado cuando lascondiciones de clima martimo puedan arrastrar slidos hacia las zonasmedioambientalmente sensibles.

Figura 1.1. Flora. Figura 1.2. Fauna.

Como resultado de la investigacin geolgica y geotcnica se obtienen muestras de

suelos que deben clasificarse adecuadamente. A estos efectos una excelente


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referencia bibliogrfica es PIANC (1984) Classification of soils and rocks to bedredged.

Desde el punto de vista de la dragabilidad los materiales se pueden clasificar en:

Rocas.

Suelos.

o Granulares.o Plsticos.

Material orgnico.

Hay una zona gris difcil de determinar entre rocas blandas (weak rock) y suelos

duros (hard soil).

En la prctica se encuentran raramente materiales que caigan precisamente dentrode una de las clases especficas de una clasificacin, por lo que se usancombinaciones de tipos de materiales para hacer una descripcin lo ms precisaposible. Para llegar a esta caracterizacin se utilizan observaciones visuales,ensayos de campo y ensayos de laboratorio de acuerdo al tipo de material enconsideracin.

Es muy importante que todos los procedimientos que se mencionen indiquen lanorma bajo la cual han sido realizados para garantizar la correcta interpretacin de

la informacin. Hay ciertas normas como ASTM, DIN, British Standards que suelenusarse internacionalmente.

El objeto de describir correctamente la roca a dragar es poder efectuar unaestrategia eficiente para su remocin. Por ello se realiza una descripcin geolgicade la roca, sus propiedades geotcnicas y adems el estado en que se encuentra:meteorizacin, fallas, diaclasas, etc.

Desde un punto de vista geolgico las rocas se clasifican en gneas, metamrficas, ysedimentarias.

La roca puede ser muy dura como basaltos o granitos o menos dura como rocassedimentarias tipo areniscas. Cada una de ellas va a requerir un enfoque distinto almomento del dragado. En nuestro medio aparecen algunas toscas con muchadureza, muy difciles de dragar.

Cuando la roca tiene una dureza superior a la que puede romperse con equipos dedragado es necesario realizar una fragmentacin previa del material. Estepretratamiento puede realizarse mediante la utilizacin de explosivos para

fragmentar el material en los casos de mayor dureza. Otra posibilidad es utilizarequipos de percusin mecnica para la disgregacin. A partir de una determinada


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calidad de rocas se pueden utilizar dragas de cortador de gran potencia y escalerareforzada u otros tipos de dragas a medida que la dureza de la roca disminuye.

Puede decirse que materiales con resistencias equivalentes a las de un hormign

pobre pueden ser dragados como suelos. Materiales ms duros requieren equipos ytcnicas especiales.

Para los suelos granulares, es decir, cantos rodados, gravas y arenas, es necesariodefinir su granulometra, la forma de las partculas y la textura. Ver PIANC (1984)Tabla 1.

En lo que hace a forma de las partculas las mismas pueden ser:

Redondeadas.

Irregulares.

Angulares.

Escamosas.

Alargadas.

Escamosas y alargadas.

En lo que se refiere a la textura de las partculas las mismas pueden ser:

Rugosas.

Suaves.

Pulidas.

Los cantos rodados no se presentan habitualmente en grandes cantidades comomaterial independiente. Son difciles de dragar y son reconocidos como un riesgo paralas operaciones de dragado ya sea porque se presentan en cantidades no esperadas oson de dimensiones superiores a las previstas.

Los mtodos de succin no son apropiados para los tamaos menores y directamenteno pueden dragar los tamaos mayores. Todas las dragas mecnicas experimentanalguna dificultad dependiendo del tamao y frecuencia de los cantos rodados. Unproblema importante es el tamao: las dragas cortadoras no pueden dragar partculasmayores de 300 mm.


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Cuando las cantidades de cantos rodados que se encuentran son pequeas unaalternativa es dragar a los costados para producir su enterramiento. Otra posibilidades usar dos equipos diferentes para el dragado.

La granulometra que define los cantos rodados es:

Cantos rodados grandes > 200 mm.

Cantos rodados medianos: Entre 60 mm y 200 mm.

Los rangos de granulometra que definen los distintos tipos de gravas son:

Gravas gruesas; entre 20 mm y 60 mm.

Gravas medianas; entre 6 mm y 20 mm.

Gravas finas; entre 2 mm y 6 mm.

Se suelen encontrar capas de gravas cementadas que parecen rocasconglomeradas blandas. Asimismo pueden aparecer gravas arenosas muycompactas.

Los depsitos de arena presentan muy diferente dragabilidad de acuerdo a lacompacidad del suelo. Pueden ser arenas sueltas, arenas compactadas, arenascementadas. La estructura del suelo puede ser homognea o puede estarintermezclada con capas de limos o arcillas. En este caso se pueden producirdepsitos muy compactos.

Es importante determinar la forma de las partculas (redondeadas, irregulares,angulares) y la textura (rugosa, suave, pulida).

De acuerdo a la granulometra las arenas pueden clasificarse como:

Arenas gruesas: 2 - 0,6 mm.

Arenas medianas: 0,6 0,2 mm.

Arenas finas: 0,2 0,06 mm.

La forma de las partculas se puede determinar utilizando el mtodo de clasificacin deRussel y Taylor que se muestra en la Figura 1.3.


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Figura 1.3. Forma de las partculas.

PIANC in press. Site investigation requirements for dredging works, Report of WorkingGroup No. 23 of the Permanent Technical Committee II, Permanent International

Association of Navigation Companies, Brussels.

En la Figura 1.4. Se puede apreciar un ejemplo que muestra dos tipos de arena condiferente forma.

Figura 1.4. Ejemplos de formas de granos de arena.

PIANC in press. Site investigation requirements for dredging works, Report of Working Group No.23 of the Permanent Technical Committee II, Permanent International Association of Navigation

Companies, Brussels.


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Los rangos de granulometra que definen los tipos de limos son:

Limos gruesos: 0,06 0,02 mm.

Limos medianos: 0,02 0,006 mm.

Limos finos: 0,006 0,002 mm.

Salvo los limos gruesos, las partculas son invisibles a simple vista. Se caracterizanpor no tener cohesin por lo que una vez secos se vuelven polvo en los dedos.Igualmente los terrones secos se disgregan con presin. La consistencia puedevariar entre limo fluido y muy duro. La roca sedimentaria generada a partir de limosse denomina limolita.

Los suelos plsticos estn constituidos por arcillas. Desde el punto de vista de laresistencia pueden ser de muy blandos a muy duros.

Desde el punto de vista de la granulometra de las partculas las arcillas tienendimensiones menores a 0,002 mm.

Las arcillas presentan fuerte cohesin y plasticidad. Las muestras hmedas sonpegajosas al tacto. Una caracterstica que las define es que los terrones secos no se

pulverizan con presin.

Desde el punto de vista de la resistencia las arcillas pueden ser de muy blandas amuy duras. En el subsuelo es frecuente que se presenten como estratos de arcillaen presencia de otros materiales.

Generalmente con color marrn o negro, con olor a materia orgnica y presencia demateriales leosos o fibrosos. Pueden ser firmes o esponjosos. Puede detectarsepresencia de gases.

Analizado desde el punto de vista de las aplicaciones este material no es apto pararellenos.

Para las determinaciones a realizar in situ y en laboratorio para los diferentesmateriales. Las determinaciones tienden a determinar, segn el material que se tratelos siguientes aspectos:

Anlisis granulomtrico.

Forma de la partcula.


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Tabla 1.1. Factor de esponjamiento del suelo excavado por dragas mecnicas.

Tipo de suelo B

Roca dura (volada) 1,50 2,00

Roca mediana (volada) 1,40 1,80

Roca blanda (volada) 1,25 1,40

Grava, compacta 1,35

Grava, suelta 1,1

Arena, compacta 1,25 1,35

Arena, mediana a dura 1,15 1,25

Arena, blanda 1,05 1,15

Limos, recin depositados 1,00 1,10

Limos, consolidados 1,10 1,40

Arcillas, muy duras 1,15 1,25

Arcillas, medianas a duras 1,10 1,15

Arcillas, blandas 1,00 1,10

Mezclas dearenas/gravas/arcillas

1,15 1,35

PIANC in press. Site investigation requirements for dredging works, Report of Working GroupNo. 23 of the Permanent Technical Committee II, Permanent International Association of

Navigation Companies, Brussels.


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agua. En situaciones normales la variacin de los niveles de agua, las corrientes y eloleaje ponen condiciones difciles a las tareas de campo.

d. Los datos de suelos que se obtienen: se utilizan con diferente objetivo que en las

obras habituales, o sea, el objetivo principal es determinar las condiciones dedragabilidad de los suelos y no, por ejemplo, su capacidad portante. El concepto dedragabilidad incluye tanto las caractersticas del suelo como las del equipo dedragado que se va a utilizar.

En el caso de existir materiales de diferentes caractersticas en un mismo sitio elequipo elegido debe estar en condiciones de dragar adecuadamente esa diversidadde materiales.

Los procedimientos de exploracin con muestreo ms comunes destinadas aldragado se describen a continuacin.

El sondeo con lanza.

Se trata de hacer penetrar, por gravedad, un tubo de dimetro reducido (2pulgadas), terminado por una lanza, por la cual se inyecta el agua bajo presin demodo a fluidificar el terreno. Este mtodo tiene como aplicacin principal elreconocimiento del espesor de los suelos con limos y arenas; pero no permiteobtener muestras para la identificacin de los suelos penetrados. Es un mtodo

rpido y econmico, pero que tiene valor slo por la multiplicacin del nmero de lospuntos de pruebas.

Sonda mecnica.

Cuando los sondeos geolgicos requieren mayor grado de precisin, es necesarioutilizar la sonda mecnica, la cual en general, consta de las partes siguientes:

La sonda propiamente dicha con sus aditamentos, consistentes en cucharasde varios tipos, trpanos y barras de sonda.

Aparatos de suspensin con anillos, ganchos, cadenas y cables.

Aparatos de sostenimiento con collares, mordazas, cabrias, plataforma detrabajo, botes, lanchas y pangos acondicionados.

Aparatos de maniobras con palancas de maniobra, tornos, winches,martinetes, aparatos hidrulicos, aparatos de vapor, etc.

Aparatos para casos de rotura con caracoles, conos de extraccin, ganchos yotros similares.


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Un anlisis mineralgico de las muestras de arena de la playa o del lugar por dragar,comparada con las muestras obtenidas de las posibles fuentes de aportes dematerial de azolve, indicar cul o cules de las fuentes tiene influenciapreponderante en el acarreo litoral y una vez localizada la fuente de abasto, podrn

determinarse por medicin directa, por el estudio de la sedimentacin o por lacapacidad de transporte de la corriente, los datos reales para proceder al programade dragado.

Respecto a las pruebas fsicas de las muestras de los suelos, stas se refieren aencontrar su dureza, densidad, tensin, compresin, humedad, adherencia,elasticidad, etc.

El Air Lift.

Se trata de hacer penetrar por gravedad un tubo, en la base del cual se inyecta agua

bajo presin, para fluidificar el terreno, y, aire que hace subir las partculas dentro deltubo. Es idntico desde este punto de vista al sondeo con la lanza, con la ventaja depermite un muestrario continuo suficientemente representativo de las formulaciones.La granulometra puede ser modificada por una segregacin de los granos y ellavado de las partculas finas en suspensin.

Sacamuestras por gravedad.

Consiste en dejar caer de una altura bien definida un sacamuestras lastrado de largoque puede alcanzar los 20 metros. Para obtener buenos resultados, debe ser dedoble pared y con mbolo estacionario, y provisto de un dispositivo de retencin desedimentos.

El sector de aplicacin tipo corresponde a los fangos. En efecto, casi no se puedeesperar sobrepasar un metro de penetracin en las arenas. Para las arcillas, estevalor puede variar segn sus caractersticas. Es un mtodo muy econmico y rpido.

Vibro sacamuestras.

Se trata de hacer penetrar un tubo sacamuestras, por vibracin y percusin. Secoloca en el fondo un bastidor de gua, en el cual se desliza el tubo sacamuestras

solidario de un vibrador hidrulico, neumtico o elctrico. Para obtener buenasmuestras, el sacamuestras, de doble pared, debe ser provisto de un sistema dedepresin neumtica. Estos aparatos permiten reconocer los suelos blandos y, en sucaso, los primeros centmetros de capas rocosas alteradas. Las muestrasrecuperadas de este modo representan perfectamente la granulometra y lanaturaleza del material. Este mtodo es rpido y econmico, por lo menos para lasmquinas ligeras.

Barco de perforacin.

Se trata de un soporte naval bien especializado. Comprende un pozo central, un

derrick y un compensador de apisonado. Su calado es importante (5 metros).


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Los mtodos de la geofsica:

Los mtodos geofsicos son mtodos indirectos de reconocimiento del subsuelobasados en la medida "en continuo" de una caracterstica fsica del suelo.

Se distinguen:

Los mtodos elctricos, bien conocidos en sitio terrestre, pero de uso muyraro en medio marino dado que su uso es delicado.

Los mtodos magnticos, utilizando la medida del campo magntico. Seutilizan para poner de relieve los cuerpos magnticos despojos sucios,objetos varios.

Los mtodos ssmicos, basados en la propagacin de las ondas en el medio.

1. Pruebas de identificacin: Contenido de agua natural.

Peso especfico (suelo hmedo, suelo seco).

Determinan los ndices de plasticidad y de consistencia. Anlisis granulomtrico (tamizado, sedimentacin).

Contenido de carbonato de calcio.

Porcentaje de extraccin de muestras modificadas.

Figura. 2.3. Tamizado por vibracin.

(Dredging Handbook for Engineering second edition R N Bray A D Bates & J M Land.)


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Contenido de cal. En la disgregacin y remocin del suelo es importante porque serefleja como cohesin, que incrementa las fuerzas de corte. Cuando esta cohesinalcanza valores extremos se llega al caso de las rocas suaves.

Contenido de materia orgnica. ste afecta el proceso de corte y disgregacin en lasdragas de arrastre. En el caso de dragas estacionarias, afecta el transporte del sueloproduciendo gases que ocasionan problemas de vacos dentro de las tuberas. Asmismo ocasiona problemas de compresibilidad y capacidad de carga en los rellenosformados con el material dragado.

Cohesin. Es el principal factor en la determinacin de la resistencia al corte y en laeleccin del equipo ms adecuado para disgregar y remover el material. Al estimarel rendimiento es fundamental.

Granulometra con hidrmetro. Para definir la velocidad de sedimentacin del suelo yla viscosidad de la suspensin formada por el agua y los granos menores a 1.01mm, para transportar y depositar el material producto del dragado.

Peso volumtrico natural. Determina tanto la fuerza de succin que debe inducirsetanto en la boca del tubo como la potencia necesaria para el transporte hidrulicohorizontal, cuando se forman terrones de material.

Lmites de consistencia y contenido de agua. La combinacin de sus valoresdetermina el comportamiento de los suelos cohesivos a lo largo de todo el ciclo dedragado, influyendo sobre:

a) La posibilidad de obstruccin del cortador o de la cabeza del tubo de succin.

b) La formacin de terrones arcilloso durante la disgregacin y el transportehidrulico.

c) El grado de dificultad para vaciar los cucharones, botes o almejas de dragado.

d) Las prdidas de materiales durante el proceso de carga en la barcaza o tolva.

La resistencia del suelo se puede estimar en forma indirecta y aproximada a travsde dichos lmites, empleando el ndice de plasticidad y el ndice de fluidez. Losvalores de la resistencia obtenidos deben de emplearse con precaucin porquegeneralmente son un poco menores a los reales.

Adhesin. Est ligado con el grado de dificultad para vaciar los cucharones de loscortadores. Puede hacerse por medio del aparato propuesto por Sakharovcon talfin. ste consta de las siguientes partes.

Polea.

Cabeza mvil con dado circular.


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Gua.

Anillo confinante.

Base y dado inferior. Contrapeso.

La prueba de adhesin se efecta en muestras inalteradas de 10 cm de rea y 1cmde espesor, montadas en un anillo, semejantes a los empleados en pruebas deconsolidacin.

ste anillo y el dado inferior permite que la muestra sobresalga 5 mm para que eldado superior la aplaste hasta deformarla 2 mm., gracias a una carga aplicada enforma creciente y uniforme, en un lapso de 10 segundos, posteriormente debe

aplicarse una fuerza creciente lenta y uniforme en el contrapeso hasta despegar aste de la pastilla.

Viscosidad. Debe determinarse en soluciones salinas al 3% con porcentajes deslidos tomados de una muestra representativa que vare del 5 al 25%.

Deben determinarse los valores correspondientes a diferentes porcentajes deslidos para definir una curva: Viscosidad-porcentaje de slidos en solucin.

Para la obtencin del rendimiento de un dragado, se debe de conocer lascaractersticas del suelo que se va a extraer, ya que debido a la enorme variedad desu naturaleza, cada uno demanda diferentes condiciones de ataque.

Pueden constar los materiales del fondo de tres tipos geolgicos:

Los aluviones fluvio-marinos recientes, o a veces series geolgicas desedimentos blandos. Estos sedimentos pueden, en principio, aceptar un

dragado con los mtodos clsicos en buenas condiciones.

Las rocas alteradas, aunque de consistencia a veces blanda, no se debenasimilar a los precedentes, dado que su grado de alteracin es variable yreserva a menudo sorpresas importantes durante los dragados.

Las rocas instaladas, que, excepto unas excepciones raras, no dependen delas tcnicas de dragado clsicas sino de la excavacin en roca.


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Propiedades fsicas de los materiales blandos.

Conviene primero establecer una diferencia entre los suelos blandos, los suelospulverulentos y los suelos coherentes y por supuesto la mezcla de ambos.

Esta subdivisin se basa en su "estructura" que puede ser granular, alveolar, floja ocompacta.

Suelos pulverulentos o granulares.

Son las arenas, los cascajos y los guijarros. Del punto de vista del dragado secaracterizan:

Por su granulometra o granularidad gruesa, y que puede alcanzar 20 cm.

Por su fuerte porosidad y permeabilidad cuyo papel es esencial para losdragados por aspiracin.

Por la movilidad de sus granos que se pueden fcilmente poner enmovimiento en los colectores y los tubos de retroceso (< 10 cm).

Suelos cohesivos.

Son suelos compuestos por elementos muy finos, y que incluyen las partculas dearcilla las ms finas. En estas dimensiones, las partculas presentan cargaselectroestticas que las unen fuertemente con las otras permitiendo la formacin deestructuras alveolares a compactas, y que permiten al sedimento su principalcaracterstica, la "cohesin".

Se consideran dos casos:

Cohesin elevada, los sedimentos se cortan a copos o a paquetes, queconservan ms o menos su forma inicial. Pueden excavarse segn losngulos de taludes ms o menos inclinados.

Cohesin reducida, se presentarn fangos blandos o aun fluidos que se

diluyen instantneamente durante los dragados.

Son los criterios mecnicos los que van condicionar la eleccin de las mquinas dedragado.

Mezcla.

Un gran nmero de sedimentos en los fondos van compuestos por una mezcla deambos materiales: pulverulentos y coherentes. Presentan entonces elcomportamiento de las arenas muy poco permeables y su nivel de cizallado se elevafuertemente, bajo la influencia del rozamiento interno debido a la arena.En tal caso, es ms difcil, a veces, dragarlas que las formaciones puramentecoherentes o puramente granulares que las forman.


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Clasificacin geolgica:

Suelos pulverulentos

Bloques > 100 mm.Piedras y guijarros 20 a 200 mm.Cascajos 2 a 20 mm.Arenas 0,080 a 2 mm.

Origen: producidos por la erosin y la alteracin de las rocas.

Naturaleza mineralgica: la naturaleza mineralgica de las arenas no tieneimportancia para el dragado sino para la abrasividad y el desgaste de las bombas yde las tuberas.

Al contrario, es ms sensible para los guijarros y los cascajos, dado que sunaturaleza petrogrfica tiene consecuencias, a granulometra equivalente.

Suelos coherentes.

Fangos o silts.

Sedimentos finos con una estructura de granos entre 80 y 2 mm de arcillas y aguaen cantidad variable.

Los fangos.

Sedimentos muy finos < 2 mm formados por minerales arcillosos en proporcionesvariables, un poco de cuarzo y a veces, granos de mica muy finos. Esta estructuramineral, muy floja o alveolar detiene una cantidad de agua muy importante.

Origen: formacin reciente en medio acuoso fluvial, lacustre, marino o lagunar.

Silts.

Compuestas en mayor parte por minerales arcillosos, tienen una estructura mucho

ms compacta que los fangos con una fuerte disminucin del contenido de agua ymejora sensible de las caractersticas mecnicas.

Origen: arcillas lacustres, glaciales, de pantanos, marinas, series geolgicasarcillosas.

Arcillas continentales de alteracin.

Margas.

Se diferencian de las arcillas por la abundancia de carbonato de calcio (caliza) que

provoca a menudo una induracin ms menos importante. Pueden entoncesclasificarse entre las rocas.


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En la tolva la densidad se obtiene midiendo el peso volumtrico a bordo del equipoutilizado para ir a tirarlo.

La densidad en el sitio de depsito, se obtiene midiendo el peso volumtrico al final

del sitio de dragado, una vez depositado el material o algn tiempo despus en quese ha consolidado el mismo.

La informacin obtenida durante los trabajos de campo y laboratorio debe permitirtanto la eleccin de las herramientas de corte o disgregacin, como las del equipode remocin y transporte. Debe definirse si el producto del dragado es apropiadopara formar un relleno.

El material que se ha removido puede ser utilizado como relleno, para agregadosptreos, en la elaboracin de concreto, para pavimentos, dependiendo de suscaractersticas.

Cuando se emplea como relleno, previamente a su colocacin debe construirse, encaso necesario, bordos de contencin a base de arcilla debidamente colocada ycompactada con la altura necesaria para contener el material debiendo prever eldrenaje para conducir los finos en suspensin. Debe prevenirse la remocin desuelos, vegetales y lodos en la superficie donde se vaciar el relleno, as como la

existencia de materiales compresibles o licuables bajo la zona, observando laposibilidad de construir futuras instalaciones sobre ellos.

Los materiales granulares son adecuados para la construccin de rellenos, llevandoun control de la compacidad relativa, principalmente si se contemplanconstrucciones sobre el rea.

Los suelos granulares, generalmente limpios de finos durante la extraccin porsuccin, pueden ser empleados como agregados ptreos, una vez verificada sugranulometra y sometidos a un proceso de lavado.

Los materiales finos no son recomendables como relleno debido a sudeformabilidad. Es prctica comn colocar ste tipo de materiales mar adentro.

Es una de las partes ms importantes de un estudio de mecnica de suelos,frecuentemente es la parte a la que se le dedica menos atencin y tiempo.

El contenido tcnico del reporte debe concentrarse en dos puntos importantes:

a) Definir la calidad y distribucin de los distintos tipos de suelos en el rea por

dragar.


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b) Definir completamente las propiedades que afectan la eficiencia del dragado.Presentacin de la informacin e informes.

La presentacin de la informacin obtenida a todo lo largo de la investigacin

geolgica y geotcnica y los informes asociados a la misma son de fundamentalimportancia.

La informacin se puede presentar de dos maneras que no son excluyentes. Por unlado se puede presentar la informacin obtenida de las investigaciones de campo yanlisis de laboratorio y los correspondientes informes operativos tal como fueronrealizados.

En este tipo de informacin se incluyen los informes descriptivos de como serealizaron las pruebas con la indicacin de embarcaciones, equipos utilizados,registros de las perforaciones efectuadas, etc.

Por otra parte se puede efectuar una interpretacin de los datos incluyendo unmodelo geotcnico de la zona y definicin de las caractersticas de los materialesencontrados.

Por otra parte hay dos grupos de usuarios que van a utilizar los datos: ladependencia o el Ingeniero para el proyecto de la obra y el contratista parapresupuestar y programar los trabajos.

La dependencia para sus actividades de proyecto de las obras necesita toda lainformacin incluyendo las interpretaciones realizadas.

En lo que respecta al contratista hay dos enfoques en cuanto a la cantidad y tipo deinformacin que la dependencia tiene que poner a disposicin del contratista.

La mayora opina que al contratista solo se le deben suministrar los datos objetivosde la investigacin geotcnica y que el contratista debe realizar la interpretacin delos mismos.

El otro enfoque sostiene que a los contratistas se les debe suministrar toda lainvestigacin realizada aprovechando el esfuerzo de interpretacin ya realizado por

aquellos que llevaron adelante la investigacin geotcnica y por lo tanto estaran enlas mejores condiciones para realizar una interpretacin precisa de la informacin.

Dado que hay claramente implicaciones contractuales vinculadas con la provisin deinterpretaciones acerca de las condiciones de suelos debe efectuarse unaevaluacin de ventajas y desventajas antes de tomar una decisin.

Este procedimiento permitir obtener informacin en tirantes de agua de hasta 200m y espesor de la capa slida de hasta 8 m del fondo del mar. Para ello se requiere

equipos de gran resolucin acstica que difieren de los equipos de exploracinconvencional.


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Su objetivo es el conocimiento del subsuelo marino en grandes extensiones, dondeno es operante realizar sondeos puntuales.

Todos los equipos son empleados simultneamente a bordo de una embarcacin

especialmente equipada lo cual permite llevar a cavo el levantamiento geofsico.

Para que la informacin pueda plasmarse en planos descriptivos del rea en estudiose requiere de computadoras para la interpretacin geofsica y geolgica.

Los equipos empleados estn constituidos por ecosondas (figura 2.4) y sonares debarrido lateral (figuras 2.5 y 2.6), permitiendo obtener la magnitud de tirante de aguay la topografa del fondo marino.

Figura 2.4. Ecosonda.


El funcionamiento de estos equipos es similar y se basan en el principio de pulsosacsticos e alta frecuencia. Las frecuencias normales de operacin de la ecosonda yel sonar lateral son de 200 y 100 Khz.

La diferencia entre estos dos aparatos es que el pulso acstico de la ecosonda stadirigido hacia abajo y permite obtener slo el perfil batimtrico del fondo.

Esto es en el ecosonda mientras que el sonar emite los pulsos a ambos lados deltransductor con un grado de inclinacin vertical prefijado, lo cual permite obtener unafotografa acstica del fondo.


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Figura 2.5. Sonar de barrido lateral.


El sonar de barrido lateral representa una tcnica fcilmente accesible para obtenerimgenes acsticas del fondo marino que en la poca actual mediante la tecnologade la electrnica digital ha permitido la fabricacin de equipos miniaturizados, de fcilempleo y de una gran calidad de imgenes, susceptibles de ser empleados desdeembarcaciones muy ligeras. De esta forma es posible obtener imgenes del fondocomo se muestra en la figura 2.6.

Figura 2.6. Sonograma realizado con perfil de sonar de barrido lateral.


Los componentes de estos dispositivos: fuente de emisin de seal, unidadreceptora

METODOLOGIA DE DRAGADO Y RELLENO HIDRÁULICO EN CAUSES FLUVIALES

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