Ampliación y mejoramiento de la carretera Cañete - Yauyos - Huancayo del Km. 166+200 al Km. 166+500 : hidrología, drenaje vial y obras de arte

Abstract

El presente informe contiene el diseño y expediente técnico de las estructuras de drenaje superficial y defensas ribereñas proyectadas para el estudio de ampliación y mejoramiento de la carretera Cañete-Yauyos-Huancayo del Km 166+200 al Km 166+500. En el capítulo I, se presentan los aspectos generales como la problemática, antecedentes, necesidad, objetivos y ubicación de la zona de estudio En el capítulo II, se desarrolló el estudio de hidrología para determinar los caudales de diseño para cunetas, alcantarillas y defensas ribereñas. Para las cunetas y alcantarillas se analizaron estadísticamente los datos de precipitación máxima en 24 horas de la estación Yauricocha para la intercuenca del talud izquierdo de la carretera, obteniéndose la precipitación máxima probable para diferentes tiempos de retorno, se determinó la intensidad y el tiempo de concentración por diferentes métodos, seleccionado el más adecuado, finamente se aplicó el método racional para determinar el caudal de diseño de 0,33 m3/s para la cuneta y 0,40 m3/s para la alcantarilla. Para las defensas ribereñas se analizaron estadísticamente los datos de máximas descargas promedio en un día de la estación hidrométrica Tinco de Alis, obteniéndose el caudal máximo diario para diferentes tiempos de retorno. Para obtener los caudales máximos instantáneos se aplicó la fórmula de Fuller, la estación Tinco de Alis se encuentra ubicada sobre el río Cañete, aguas arriba de la confluencia con el río Alis, para obtener los caudales máximos instantáneos sobre el río Alis se aplicó un factor proporcional al área y a la precipitación promedio de la cuenca, obteniéndose los caudales de diseño de 69,0 m3/s y 82,5 m3/s para el nivel de inundación y la socavación respectivamente. En el capítulo III, se definió las estructuras a proyectarse, cunetas como drenaje longitudinal, alcantarillas como drenaje transversal y enrocado como defensas ribereñas debido a la presencia del río Alis. Se dimensionaron las estructuras proyectadas de manera que la sección hidráulica tenga la capacidad suficiente para evacuar los caudales de diseño obtenidos. Para el drenaje longitudinal se proyectó una cuneta triangular revestida de concreto al lado izquierdo de la carretera a lo largo de todo el tramo estudiado, usando la ecuación de Manning se verifico que el caudal de diseño es soportado por una estructura de concreto de 0,50 de profundidad con talud interno de 1V:2H y el talud externo de 2V:1H. Para la descarga del caudal transportado por la cuneta se proyectó una alcantarilla tipo TMC de 36 ", la sección hidráulica se verifico mediante el software HY-8 7.1.0. Para el diseño de las defensas ribereñas, se modelo el río mediante el software Hec-Ras 3.1.3, con los resultados obtenidos de la modelación se determinó la socavación general mediante el método de Lischtvan-Lebediev, obteniéndose una socavación máxima de 0,54 m; para dimensionamiento de la estructura de defensas ribereñas se siguió las recomendaciones de la US Army Corps en su manual de Design of Rip Rap revetment, se plantea el enrocado de protección con rocas de diámetro medio 0,60, un ancho mínimo de la estructura de 1, i O m, talud de colocación de 2H:1V, con un dentellón trapezoidal en el pie del talud de una profundidad de 1,80 m, y un ancho mínimo de 2,00 m. En el capítulo IV, se estructuro el expediente técnico de las estructuras diseñadas que incluye memoria descriptiva, especificaciones técnicas, presupuesto, cronograma de obra y planos a nivel de detalle. El presupuesto para las estructuras de drenaje y obras de arte se estiman en 127087,06 nuevos soles. Finalmente se presentan las conclusiones y las recomendaciones encontradas durante el desarrollo del estudio y adicionalmente se presentan anexos como sustento de la información recopilada y los cálculos realizados.