Diseño de la cimentación y obras de protección en la ampliación del Puente Independencia : aspectos hidráulicos

Abstract

El presente Informe de Suficiencia titulado Diseño de la cimentación y obras de protección en la ampliación del Puente Independencia - aspectos hidráulicos, tiene como objetivos principales, calcular la socavación total en el pilar intermedio de la ampliación del Puente Independencia, ante un caudal extraordinario en el Río Piura y el dimensionamiento del enrocado para protegerlas. Se ha tomado como referencia los estudios de Obras de Protección y Reparación de Los Puentes de La Zona Norte - Expediente Técnico Puente Independencia - Previas Nacional - Ministerio de Transportes y Comunicaciones del mes de Julio del 2003. El desarrollo del Informe cuenta con dos estudios fundamentales: el Estudio Hidrológico y el Estudio Hidráulico. El Estudio Hidrológico permitió hallar el caudal de diseño mediante una prueba de ajuste de los datos de caudal máximo, registrados en las estaciones de aforos Sánchez Cerro y Los Ejidos, a las funciones de probabilidad de Distribución Normal, Distribución Log Normal, Distribución Log Pearson III y Distribución Extrema Tipo 1 - Gumbel, Este análisis de frecuencia permitió especificar que el modelo que mejor se ajustó a los datos observados fue el modelo de Distribución Log Pearson III, con un caudal resultante de 3636.63 metros cúbicos, para un periodo de retorno de 100 años. El Estudio Hidráulico permitió hallar las variables hidráulicas necesarias para el diseño. Para ello fue necesario digitalizar el Plano de Topografía y el Plano de Vista General. Con los planos en formato digital, y mediante el uso del software de dibujo AutoCAD Land - Civil Design, se determinaron las secciones de cruce aguas abajo del río, en el eje longitudinal del puente y aguas arriba del río, determinadas por progresivas que van desde el 0+00 hasta el 0+280, distanciadas entre sí cada 40 metros; siendo la sección de diseño la del eje longitudinal del puente, con progresiva 0+120. Posteriormente, se empleó el software de diseño HEC RAS versión 3.1.3 para las dimensiones de las secciones de cruce y los caudales de diseño para periodos de retorno de 20, 50 y 100 años. Procesados los datos dimensionales del cauce del río junto a los calculados por el Estudio Hidrológico, se determinaron las variables necesarias para calcular las profundidades de socavación general, mediante el Método de List Van Lebediev, con un valor resultante de 0.98 metros y de socavación local en el pilar, mediante los Métodos de Shen 11 y de Laursen, con un valor resultante de 3.66 metros, los que hacen un total de 4.64 metros por debajo del nivel de fondo de 14.74 metros sobre el nivel del mar, para un periodo de retorno de 100 años. Por último, con las mismas variables hidráulicas, se determinó las dimensiones del enrocado que protegerá al pilar de la ampliación del puente, lo que resultó en rocas con diámetro máximo de 2.00 metros, diámetro medio de 1.00 metro y diámetro mínimo de 0.30 metros.