Sheet: Hoja1Sheet: Hoja2SOCAVACIONPROYECTO :INSTALACIN DE MURO DE CONTENCIN EN EL RIO PALCA HUANCAVELICAZONAL : REHABILITACION DE MURO DE CONTENCION TRAMO PUENTE PALCA- PLAZA PRINCIPAL-DISTRITO DE PALCA-HUANCAVELICA-HUANCAVELICASOCAVACION :La socavacin que se produce en un ro no puede ser calculada con exactitud, solo estimada, muchos factores intervienen en la ocurrencia de este fenmeno, tales como:- El caudal-Tamao y conformacin del material del cauce- Cantidad de transporte de slidos Las ecuaciones que se presentan a continuacin son una gua para estimar la geometra hidrulica del cauce de un ro. Las mismas estn en funcin del material del cauce.SOCAVACION GENERAL DEL CAUCE:Es aquella que se produce a todo lo ancho del cauce cuando ocurre una crecida debido al efecto hidrulico de un estrechamiento de la seccin; la degradacin del fondo de cauce se detiene cuando se alcanzan nuevas condiciones deequilibrio por disminucin de la velocidad, a causa del aumento de la seccin transversal debido al proceso de erosin.Para la determinacin de la socavacin general se empleara el criterio de Lischtvan - Levediev :Velocidad erosiva que es la velocidad media que se requiere para degradar el fondo esta dado por las siguientes expresiones:; m/seg suelos cohesivos; m/seg suelos no cohesivosEn donde:Ve = velocidad media suficiente para degradar el cauce en m/seg. superficie del agua ( Ton/m3) N 3 y levantar al material ( m ) en el cual di = dimetro medio, en mm, de una fraccin en la curva granulomtrica de la muestra total que se analizapi = peso de esa misma porcin, comparada respecto al peso total de la muestra. Las fracciones escogidas no deben ser iguales entre si.( 1 ) - Perfil antes de la erosin.( 2 ) - Perfil despus de la erosinClculo de la profundidad de la socavacin en suelos homogneos:Suelos cohesivos:Suelos no cohesivos:Donde: x = exponente variable que depende del dimetro del material y se encuentra en la tabla N 2TABLA N 1Velocidad media en laLongitud libre entre dos estribosseccin, en m / seg 10 13 16 18 21 25 30 42 52 63 106 124 200 Menor de 1 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.0 0.96 0.97 0.98 0.99 0.99 0.99 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.5 0.94 0.96 0.97 0.97 0.97 0.98 0.99 0.99 0.99 0.99 1.00 1.00 1.00 2.0 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.97 0.98 0.98 0.99 0.99 0.99 0.99 1.00 2.5 0.90 0.93 0.94 0.95 0.96 0.96 0.97 0.98 0.98 0.99 0.99 0.99 1.00 3.0 0.89 0.91 0.93 0.94 0.95 0.96 0.96 0.97 0.98 0.98 0.99 0.99 0.99 3.5 0.87 0.90 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.98 0.99 0.99 0.99 4.00 o mayor 0.85 0.89 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 0.99 0.99 TABLA N 2SUELOS COHESIVOSSUELOS NO COHESIVOSP. ESPECIFICOxdm (mm)x1.120.411.160.430.1920.3065386666666667x60.00.2990.00.281.80.291.890.28TABLA N 3Periodo de retornoCoeficientedel gasto de diseob( aos )SOCAVACION AL PIE DE LOS ESTRIBOS O MUROS DE SOSTENIMIENTO:El mtodo que ser expuesto se debe a K. F. Artamonov y permite estimar no solo la profundidad de socavacin al pie deestribos, sino adems al pie de espigones. Esta erosin depende del gasto que tericamente es interseptado por el espign,relacionando con el gasto total que escurre por el ro, del talud que tienen los lados del estribo y del ngulo que el eje longitudinal de la obra forma con la corriente. El tirante incrementado al pie de un estribo medido desde la superficie libre dela corriente, esta dada por:en queTABLA N 4 a 30 60 90 120 150 0.84 0.94 1.00 1.07 1.19TABLA N 5 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 2.00 2.65 3.22 3.45 3.67 3.87 4.06 4.20TABLA N 6TALUD R 0 0.50 1.00 1.50 2.00 3.00 1.00 0.91 0.85 0.83 0.61 0.50 1 "1 cm DETERMINACION DE LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACION TIPO DE CAUCE2.0 (ver cuadro adjunto)CAUCETIPOplg D (mm)PesoPi * DiSUELO COHESIVO1.02.563.5849.853962.29999999999612.87556249147740112.875562491477401817.598218208815SUELO NO COHESIVO2.02.050.81089.255331.3616.50278026090513729.378342752382537838.3412372539809A.- Clculo de la socavacin general en el cauce:1.538.1533.920341.598.0892713746761437.46761412705868308.2012393751611.025.41474.737457.3822.34360085453250759.81121498159119567.5274617051257Hs = profundidad de socavacin (m)0.7519.05673.412828.2710.20287571400433470.01409069559553194.36478235178257Qd = caudal de diseo61.0 m3/seg0.512.7799.710156.1912.11648308358964282.13057377918517153.87933516158844Be = ancho efectivo de la superficie de agua25.46 m0.3759.525536.15106.35258.12260420296662290.253177982151877.36780503325708Ho = tirante antes de la erosin1.65 m0.256.35643.34084.95499999999959.746822017848213100.0000000000000161.89231981333615Vm = velocidad media en la seccin5.0 m/seg225.4256600.1199268.397530.191723989030470.942.68Tn/m3dm = dimetro medio30.192 mmDm =1992.6839756600.1100.0x = exponente variable. Ver tabla N 20.3071474.722.343600854532507Tr = Periodo de retorno del gasto de diseo10.0 aos28.1781251.012.2Hm = profundidad media de la seccin0.47918303220738406 m8.686427445388711Entonces,Hs =6.408558674636163 mds = profundidad de socavacin respecto al fondo del cauceCONCLUSION EN LA CONSTRUCION DEL MURO DE GAVION ds =4.758558674636163 mSE RECOMIENDA REALIZAR UNA CIMENTACIONHA UNA PROFUNDIDAD DE 1.30MTS POR LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACION Segn la memoria descriptiva para la remodelacin de la Bocatoma Asumimosds = 4.8 mOtora ejecutado por la direccin de estudios del PERPG en los aos 1997 y 1998CALCULO DEL ANCHO Y PROFUNDIDAD MEDIA DEL CAUCETIPO DE CAUCE2.0 (ver cuadro adjunto)CAUCETIPOARENOSO1.0GRAVOSO2.0MAT. COHESIVO3.0Clculo del ancho medio inundable:B = ancho medio del cauce en metrosQ = caudal de diseo =61.0m3/sD90 = tamao de material de fondo que en un analisis granulometrico corresponde al 90%9.525mmFs = factor que describe el material de las orillas0.1 Fs = 0.10 para arena limosa Fs = 0.20 para limos arcillososFs = 0.30 para suelos cohesivosn = coeficiente de rugosidad de Manning (dato slo para cauce de mat. cohesivo)Ft = fuerza tractiva critica (ver tabla N 2)Newton / m2(dato slo para cauce de mat. cohesivo)Entonces,B =25.46141394345569 mClculo de la profundidad media:y = tirante del flujo en metrosq = caudal unitario expresado 2.3957821091738207D90 = tamao de material de fondo que en un analisis granulometrico corresponde al 90%9.525n = coeficiente de rugosidad de Manning

(dato slo para cauce de mat. cohesivo)Ft = fuerza tractiva critica

(dato slo para cauce de mat. cohesivo)Entonces,y =1.6526919577831756 m1.6526919577831756Tabla N 1.- PROPIEDADES FISICAS DE LAS ARCILLASRelacin de vacos2.0 - 1.21.2 - 0.60.6 - 0.30.3 - 0.2Densidad seca kg/m3880 - 12001200 - 16501650 - 20302030 - 2210Densidad saturada kg/m31550 - 17401740 - 20302030 - 22702270 - 2370Tabla N 2.- FUERZA TRACTIVA CRITICATIPO DE SUELOFUERZA TRACTIVA CRITICA (Newton/m2)Arcilla arenosaArcilla pesadaArcillaDensidad seca = ds/(e + 1 )Densidad saturada = d(s + e)/(e + 1)d = densidad del aguas = peso especifico de las partculas de sueloe = relacin de vacos de la masa de suelo