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CRITERIOS DE DISEÑO DEFENSA RIBEREÑA
FINALIDAD:
Proteger los márgenes contra erosiones Recuperar terrenos ribereños Controlar el transporte de solidos Almacenar o derivar agua Laminar las crecidas, etc
Las de!ensas ribereñas se dividen en dos tipos: obras longitudinales " obras
de#ectoras
a) Obras longitudinales son usadas generalmente: Para delimitar el cauce " aprovec$ar los terrenos en los márgenes Para proteger las orillas contra erosiones o inundaciones Para recuperar terrenos ribereños
% en obras de tomas
Dependiendo de la situaci&n local " su 'nalidad, pueden ser estructuras
gruesas " estructuras delgadas
o Las estructuras gruesas: son las (ue protegen la orilla contra la
erosi&n " act)a como contenci&n, con'riendo estabilidad al talud
naturalo La estructura delgada: son utili*adas para revestir la orilla, natural o
arti'cial "a estable, per'lada, protegi+ndola contra la erosi&n
Las soluciones posibles pueden ser: gaviones caa, gaviones saco, colc$onesreno " geomantas son las (ue se mas se adecuan a las necesidades
t+cnicas, constructivas " econ&micas
b) Obras defetoras !es"igones) son usadas generalmente: Para dirigir el #uo de la corriente Para centrali*ar el #uo de la corriente Recuperar las márgenes de la erosi&n
La caracter-stica principal de esta obra es la !acilidad " rapide* de
construcci&n, la posibilidad de construcci&n en presencia de agua "
#e.ibilidad
Las soluciones posibles pueden ser: para la construcci&n de espigones se
re(uiere de una construcci&n anterior (ue es de gaviones
/A0I1N23: Criterios De Diseño
• 4ateriales adecuados
Los materiales para la construcci&n de diversas obras de ingenier-a son mu"
importantes, por ello los materiales deben ser de buena resistencia,
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durabilidad " seguridad, tales materiales deben o!recer garant-as especiales
para:
o Protecci&n contra la corrosi&n debido a agresividad del suelo "5o del
agua, agentes atmos!+ricos, !en&menos de corrientes
o 3eguridad contra daños provocados por acciones mecánicasgeneradas por los es!uer*os de compactaci&n del suelo, incendio,
acciones de animales o vandalismo
6odos los alambres deben estar galvani*ados " re!or*ados, el alambre para
cosidos " atirantados será galvani*ado re!or*ado de 789 mm de diámetro "
tendrá (ue ser una cantidad su'ciente para la construcci&n de la obra
2l material para el llenado puede usarse piedra de canto rodado, de cantera
o material adecuado, teniendo en cuenta su composici&n (u-mica " su
condici&n de estado No se permitirá cantidades de tierra, arena, arcilla "5o
piedra 'na e.ceda el ; del peso del relleno de piedra
Colocaci&n " armado
Para la costura de la misma, deben eecutarse de modo continuo, pasando
el alambre por todos los $uecos de las malla con doble vuelta cada dos
$uecos, todos los gaviones deben ir armados entre s-
3i la altura de los gaviones es de <99 m se deben colocar tirantes en el
interior de +stos, con el 'n de evitar una e.cesiva de!ormaci&n en las caas,
lo cual sucede cuando $a" amontonamientos de roca " espacios vac-os Los
tirantes se colocan a =9 cm de los bordes superior e in!erior 2n losgaviones de 9 cm de altura es necesario colocar tirantes a 7 cm del
borde superior
Los tirantes pueden ser colocados en !orma $ori*ontal o vertical, seg)n su
!orma " !unci&n, de acuerdo a las necesidades en las distintas partes de la
obra Los tirantes verticales se utili*an por costumbre en los *ampeados o
en los revestimientos con gaviones sin dia!ragma altos de 99 o 9=9
metros, mientras los tirantes $ori*ontales se emplean, como "a se dio, con
todos los gaviones altos de <99 m La etapa de llenado con piedras es el
paso más importante en la construcci&n de la estructura con gaviones, pues
de ella depende su estabilidad 2l tamaño de la piedra está directamente
relacionado con el porcentae de $uecos en el gavi&n " por lo tanto con el
peso espec-'co " la capacidad de soporte de cada blo(ue
Rendimiento para la colocaci&n
Para obtener los meores resultados " rendimientos al momento de eecutar
cual(uier pro"ecto de este tipo, es necesario tomar en cuenta varios
!actores
• >bicaci&n del pro"ecto
• Acceso al pro"ecto
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• Reconocimiento del lugar para e.tracci&n de piedra
• Costo de mano de obra para recolecci&n de piedra
• Asesor-a " adiestramiento para el armado de las canastas de gavi&n "
otras
>n buen rendimiento promedio puede estar entre los 7999 m? 5diarios degavi&n con una cuadrilla de 7 personas
Drenae
2n comparaci&n con otras obras de contenci&n, los gaviones debido a su
alta permeabilidad tienen una seguridad adicional en el caso de actuaci&n
de un empue superior al del pro"ecto Para muros inclinados " apo"ados
sobre bases de concreto es oportuno colocar tubos drenantes recubiertos
por grava, atrás de la obra " en la base A lo largo del mismo se deben
colocar dispositivos para conducir el agua por !uera de la obra 2l drenae
del terreno puede ser más e'ca* con la colocaci&n de contra!uertes en laespalda del muro Normalmente tienen una e.tensi&n (ue coincide con la
cuña de má.imo empue, siendo más largos en la parte superior "
disminu"endo en las camas in!eriores 3u espesor normalmente es de <9
m, " son colocados a una distancia entre ellos igual a 7 veces la altura del
muro A pesar de (ue la !unci&n principal de los contra!uertes es
esencialmente drenante, ellos eercen tambi+n un papel de robustecimiento
de la obra " pueden ser admitidos como estructura de anclae
• 2mpleo de geote.til
2n obras reali*adas en presencia de suelos 'nos, cuando puede $aberescape de material, se debe tomar particular atenci&n en eecutar el relleno
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con un material seleccionado para !ormar un 'ltro o preverse uno natural
con una capa de 9 m de espesor, con una buena granulometr-a 2s
aconseable la colocaci&n de un 'ltro geote.til a lo largo de la base del muro
cuando se rellena en la parte posterior del gavi&n, para terrenos de baa
capacidad soporte o suetos a la saturaci&n de agua 2l geote.til debe ser
de un pol-mero sint+tico de cadena larga, " debe estar libre de desgarres,de!ectos o !allas (ue alteren sus propiedades !-sicas Además debe cumplir
con los re(uerimientos indicados en cada pro"ecto
3e recomienda (ue el relleno posterior del muro sea $ec$o con material de
buena calidad " si !uera utili*ado un material co$esivo, el mismo debe ser
compactado en capas de 79 cent-metros
2l material de relleno debe ser volcado " compactado en capas sucesivas
con espesores no superiores a =9 cm La compactaci&n del relleno unto al
paramento deberá ser e!ectuada con au.ilio de compactadores manuales 2l
grado de compactaci&n a alcan*ar deberá estar de acuerdo con las normas
especi'cadas para la obra
/eneralmente en la !ase de diseño se asume una compactaci&n tal (ue
determine una densidad m-nima para el relleno, pr&.ima a los <@99 g5m=
>na compactaci&n ma"or es aconseable cuando son previstos
asentamientos, a lo largo del tiempo, (ue pueden actuar sobre eventuales
estructuras constituidas sobre el relleno
23PI/1N23: criterios de diseño
Para el diseño de una canali*aci&n se recomienda seguir los siguientes
criterios Beller " rooesE <@=G:
< 2stimar la estabilidad o comportamiento de la corriente despu+s de la
canali*aci&n 2sto se re(uiere para reali*ar las recomendaciones necesarias
espec-'cas de las obras de protecci&n adicionales (ue se re(uieren para
garanti*ar la estabilidad de la corriente
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Diseñar un canal teniendo en cuenta dos escenarios: el primero el #uo
normal " el segundo el #uo de una avenida e.traordinaria con un
determinado periodo de retorno 2n ocasiones se re(uiere diseñar dos
canales di!erentes uno central para aguas normales " otro ampliado para
aguas má.imas 2l canal pe(ueño se diseña generalmente para la avenida
de un periodo de retorno de dos años, " el canal amplio para un periodo de
más de 799 años, de acuerdo a los re(uerimientos
= 3iempre (ue sea posible debe utili*arse la vegetaci&n como el m+todo
meor para la estabili*aci&n de las orillas
8 La canali*aci&n debe minimi*arse a lo estrictamente necesario, teniendo
en cuenta (ue las modi'caciones del sistema natural de la corriente
producen cambios ambientales irreparables La idea es reali*ar la menor
cantidad posible de obras arti'ciales " como lo propone Leopold B<HHG
respetar los r-os
>n eemplo de este es(uema de canali*aci&n es el utili*ado por la 6$ames
ater Aut$orit" en Inglaterra, en la !orma indicada 2ste es(uema tiene
como obetivo no solamente la protecci&n contra inundaciones sino tambi+n
la importancia de mantener un canal natural meándrico para proteger los
recursos de pesca " la !auna acuática Los trabaos se diseñan para
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minimi*ar la alteraci&n del canal natural pero al mismo tiempo, generando
un nuevo canal con capacidad su'ciente " comportamiento $omog+neo Por
eemplo, el !ondo del canal se pro!undi*a para aumentar las áreas
pantanosas " se utili*a la vegetaci&n como sistema de estabili*aci&n
conuntamente con ripErap o enrocado en los sitios más cr-ticos de erosi&n
Los espigones son obras transversales (ue avan*an desde la orilla
e.istente $asta el centro del cauce, se $a pro"ectado espigones de
lan*amiento del tipo sumergible, la cresta es ascendente $acia la orilla, en
donde por las caracter-sticas geom+tricas pro"ectadas, determinan una
longitud de trabao " una longitud de empotramiento Los espigones son
estructuras unidas a la orilla o di(ues, ubicadas en el cauce cu"o e!ecto
principal es alear las l-neas de corriente de la orilla " as- asegurar (ue ella
no sea socavada
J 1rientaci&n " pendiente
La orientaci&n de un espig&n (ueda de'nida por el ángulo (ue !orma el ee
longitudinal del mismo con la tangente al di(ue o a la orilla en el punto de
arran(ue del espig&n 2n cuanto al ángulo de orientaci&n recomendable
para la *ona del ao Piura será de H9
Los espigones deben construirse con una pendiente $acia el r-o, la cual
debe estar entre 99 a 97 La cresta del espig&n debe ser menor (ue el
nivel correspondiente de la corona del di(ue u orilla a proteger, por lo tanto
se debe tomar en cuenta el nivel del pelo de agua del caudal de diseño
La altura m-nima en el e.tremo recomendada será de 799 m La pendiente
'nal de la nari* debe tener como m-nimo la inclinaci&n del ángulo de reposo
de la roca de =7 La pendiente de los taludes debe ser, aguas arriba de B0:KG
<:<9 " aguas abao como m-nimo <:<
H Dimensionamiento " separaci&n
La longitud total del espig&n se divide en longitud de empotramiento "
longitud activa La longitud activa en BmG, medida sobre la corona deberá
estar entre los l-mites:
D&nde:
es el anc$o medio del cauce en BmG Ko el tirante medio en BmG, ambos para el caudal de diseño La longitud L debe considerarse desde el tal&n del espig&n $asta la
cresta de la nari*
Para el espaciamiento de los espigones se $a tomado como criterio el caso
de curva regular, donde el espaciamiento es 3p 8 L como má.imo 3e
debe considerar una longitud de empotramiento má.ima de Lt58
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2l diseño de un grupo de espigones es una !unci&n de los siguientes
!actores:
<G 0ariables del #uo
aG Pro!undidades de aguas m-nimas, normales " má.imasbG Cantidad de carga suspendida con relaci&n a la carga de !ondo
7G Parámetros del cauce
aG Pendiente " velocidad del r-o
bG Caracter-sticas del material de !ondo Barcilla, limos, arena, grava,
cantos, guiarrosG
cG 6amaño del canal Banc$o " secci&nG
=G 4ateriales disponibles para construcci&n
Previamente al diseño debe anali*arse las posibilidades de materiales para
su construcci&n
8G Posibilidad de avalanc$as " otras amena*as
Ka ocurrido un n)mero mu" alto de !allas de espigones (ue usti'can un
replanteo total de los sistemas de análisis, diseño " construcci&n
empleados $asta a$ora Para evitar la destrucci&n "5o arrastre de los
espigones deben tenerse en cuenta las siguientes caracter-sticas:
aG Conocimiento del r+gimen $idráulico del r-o
bG Cálculo de socavaci&n del cauce con el espig&n
cG Diseño de una cimentaci&n con la pro!undidad adecuada
dG Diseño $idráulico del espig&n
eG Diseño estructural Bresistencia " #e.ibilidadG del espig&n
2l espig&n no debe causar un cambio brusco en la direcci&n de la corriente,
sino por el contrario producir un cambio suave Los espigones son e!ectivos
solamente si el espaciamiento entre ellos no es mu" grande
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Locali*aci&n en planta de espigones
1rientaci&n de espigones con respecto al #uo