Estudio de Defensas Ribereñas de Puentes en Zona de Llanura Amazónica

Abstract

Para el modelamiento de las obras de defensa de puente Mavila se llevó a cabo la investigación y exploración dentro y fuera del cauce de río para así definir la hidrodinámica y la protección necesaria para que la vía interoceánica cruce la sección del río. El puente Mavila se encuentra en el departamento de Madre de Dios, geográficamente está ubicado en la llanura amazónica del Perú con coordenadas UTM (elipsoide WGS 84) 487 234,471 m Este y 8 681 072,676 m Sur del cuadrante 19S. Este puente cruza el río Manuripe generando una restricción en la libertad de desplazamiento natural del meandro. Como la única alternativa de paso es el vano de puente, el meandro aguas arriba aumenta su curvatura obligándolo a migrar lateralmente aproximándose al terraplén izquierdo de la vía que se ve afectado por el proceso de erosión, además impacta directamente contra el estribo derecho por el ingreso oblicuo debajo del puente. Para protegerlo, preliminarmente se ha realizado un estudio de la actividad de un río de llanura amazónica y de los diferentes tipos de defensas ribereñas en esta zona, a partir de esto se plantearon dos alternativas de defensa: 1) Sistema de Diques guía y 2) Sistema de espigones. A partir del estudio hidrológico se obtuvo como caudales de diseño Q = 528,3 m3/s (Tr = 100 años) y Q = 789,1 m3/s (Tr = 500 años). Debido a la presencia de vegetación es necesario diferenciar dos tipos de rugosidades, para el cauce se obtuvo una rugosidad Manning de 0,04 m1/3s y para las llanuras es de 0,2 m1/3s. Para la alternativa 1, a partir del estudio hidráulico, aplicando el programa River 2D y de diseño hidráulico, se obtuvo un sistema conformado por un dique guía aguas arriba del puente de 30 m de largo ubicado en la margen izquierda y aguas abajo diques guía de 10 m de largo colocados en ambas márgenes. Los diques están conformados por geotubos rellenos con el material del lecho del río. Este sistema controla el ingreso perpendicular del flujo debajo del vano del puente quitando de esta manera los daños por el fenómeno de erosión. Para la alternativa 2, a partir del estudio hidráulico, aplicando el programa River 2D y de diseño hidráulico, se obtuvo una batería de 4 espigones ubicados en la margen izquierda aguas arriba del puente Mavila, empotrados al terreno natural. Estos espigones están conformados por geotubos rellenos con el material del lecho. Este sistema disminuye la curvatura del río aguas arriba del puente, controlando así los efectos de la erosión. Gracias al modelamiento en el programa River 2D, se identificaron las zonas donde se producen vórtices para ambos sistemas y para evitar la socavación se colocaron mantos antisocavación. Además se realizó un encauzamiento aguas arribas del puente en la margen derecha, la cual se protegió con geoceldas rellenas de cemento-arena. Por lo tanto concluimos que ambos sistemas son adecuados como defensas ribereñas para el puente.