Hidrología, hidráulica y socavación en puenteseBook

SOBRE EL AUTOR

Tomás Ochoa Rubio

Ingeniero civil con maestría en Ingeniería Hidráulica de la Universidad de la Amistad de los Pueblos (Moscú). Consultor nacional e internacional en diseño hidráulico y planeación de obras en ríos. Ha sido docente de asignaturas de estructuras hidráulicas, centrales hidroeléctricas, recursos hídricos, recursos energéticos, hidráulica de tuberías, hidráulica de canales, hidráulica fluvial, mecánica de fluidos y estabilidad de taludes en universidades colombianas.

Autor de Centrales Hidroeléctricas (2002), Hidráulica de Ríos y Procesos Morfológicos (2011), y de artículos sobre hidráulica y estructuras hidráulicas en las revistas de ingeniería de la Universidad Javeriana, La Gran Colombia y Santo Tomás.

TABLA DE CONTENIDO

Introducción
Capítulo 1. Conceptos generales y normas en el diseño hidráulico de puentes
1.1 Definición y clasificación de cruces de ríos. Período de recurrencia en el diseño de puentes
1.2 Período de retorno de la creciente de diseño de un puente
1.3 Componentes del diseño de un puente
1.3.1 Identificación del puente y datos básicos
1.3.2 Requerimientos de información topográfica para el diseño de puentes
1.3.3 Requerimientos de información geotécnica para el diseño de puentes
1.4 Procedimiento para el diseño hidráulico de un puente
1.5 Deformaciones del cauce. normas relacionadas
1.5.1 Pronóstico de las deformaciones en cauces bajo puentes. Nociones fundamentales
1.5.2 Normas de diseño
1.5.3 Socavación y deformación del cauce durante la vida útil de un puente
1.5.4 Términos de referencia del Instituto Nacional de Vías para el estudio y diseño de puentes nuevos
1.5.4.1 Declaratoria de efecto ambiental
1.5.4.2 Estudios de hidrología, hidráulica y socavación
1.5.4.3 Estudios de geología para ingeniería y geotecnia
1.5.4.4 Estudio de suelos para el diseño de fundaciones

Capítulo 2. Diagnóstico de los puentes colombianos por concepto de socavación
2.1 Introducción
2.2 Esquema institucional para la administración de puentes en Colombia
2.2.1 Ministerio de Transporte
2.2.2 Instituto Nacional de Vías (INVÍAS)
2.2.3 Caminos vecinales
2.2.4 Normatividad existente para el diseño de puentes
2.2.4.1 Normatividad existente en Colombia
2.2.4.2 Normatividad de otros países aplicada en Colombia
2.2.4.3 Conclusiones
2.3 Inventario general de puentes
2.3.1 Inventario detallado de puentes
2.4 Diagnóstico de los puentes colombianos por concepto de socavación
2.4.1 Diagnóstico general
2.4.1.1 Deficiencias estructurales y de diseño
2.4.1.2 Socavación
2.4.1.3 Sobrecarga e impacto de vehículos
2.4.1.4 Atentados
2.4.1.5 Crecientes extraordinarias y/o avalanchas
2.4.1.6 Falta de mantenimiento e inspección
2.4.1.7 Fallas en la construcción y en la interventoría
2.4.2 Diagnóstico semidetallado
2.4.3 Diagnóstico detallado
2.4.3.1 Datos técnicos de los puentes analizados para consolidar el diagnóstico detallado
2.4.3.2 Parámetros hidrológicos de los ríos estudiados
2.4.3.3 Parámetros morfológicos de los ríos en los tramos de interés
2.4.3.4 Parámetros hidráulicos de los ríos en los tramos de influencia del puente
2.4.3.5 Valores calculados de la socavación por contracción
2.4.3.6 Valores calculados de la socavación en pilas y estribos
2.4.3.7 Diagnóstico detallado de catorce puentes colombianos por concepto de socavación
2.4.3.8 Medidas de protección aplicadas a los catorce puentes colombianos analizadas por concepto de socavación
2.4.3.9 Conclusiones y comentarios
2.5 Programa de construcción de puentes en Colombia a corto y mediano plazo
2.6 Programas ejecutados y en ejecución de carreteras y puentes en Colombia

Capítulo 3. Cálculos hidrológicos. Determinación de crecientes
3.1 Nociones fundamentales
3.2 Obtención y procesamiento de datos hidrológicos básicos
3.2.1 Caracterización de estaciones de medición
3.2.2 Series de lluvias máximas en 24 horas
3.2.3 Serie de caudales máximos instantáneos del río en el sitio del puente
3.2.4 Ajustes de series a distribuciones de probabilidad. Lluvias máximas en 24 horas y caudales máximos instantáneos con períodos de retorno de 5, 10, 25, 50, 100 y 200 años
3.2.4.1 Aspectos generales
3.2.4.2 Curva de distribución y sus parámetros
3.2.4.3 Distribución normal
3.2.4.4 Distribución log normal
3.2.4.5 Distribución Pearson tipo III
3.2.4.6 Distribución log Pearson tipo III
3.2.4.7 Distribución Gumbel
3.2.4.8 Pruebas de bondad de ajuste de los datos de una serie a una distribución de probabilidad determinada
3.2.4.9 Selección de la función de distribución
3.2.5 Curva de calibración de la sección del río en el puente o en cualquier otro sitio de interés
3.2.6 Traslado de curvas de calibración de una estación hidrométrica a la sección de un puente ubicada en el mismo río
3.2.7 Construcción independiente de una curva de calibración en la sección de un puente
3.2.8 Extrapolación de curvas de calibración por el método de Stevens
3.2.9 Curva de duración de niveles máximos en la sección del puente
3.2.10 Niveles máximos observados en la sección del puente
3.3 Construcción del hidrograma de la creciente de diseño
3.3.1 Esquema conceptual
3.3.2 Hidrograma unitario.
3.3.2.1 El hidrograma en S
3.3.2.2 Obtención del hidrograma unitario real
3.3.2.3 Cálculo del hidrograma unitario a partir de un hidrograma real
3.3.2.4 Cálculo del hidrograma unitario sintético
3.3.2.5 Aplicaciones del hidrograma unitario
3.3.3 Evaluación de pérdidas y determinación de la lluvia efectiva
3.3.3.1 Tipo de suelo hidrológico
3.3.3.2 Uso y tratamiento del suelo
3.3.3.3 Combinaciones hidrológicas de suelo y vegetación
3.3.3.4 Condiciones de humedad antecedente a la lluvia de diseño
3.3.3.5 Determinación de la lluvia efectiva
3.3.3.6 Obtención del valor CN con imágenes satelitales
3.3.4 Cálculo del hidrograma de una creciente con el método del Soil Conservation Service en cuencas homogéneas
3.3.5 Ejemplo de cálculo del hidrograma de una creciente con el método del Soil Conservation Service para cuencas homogéneas
3.3.6 Calibración del modelo del SCS para el cálculo de crecientes
3.3.6.1 Calibración del modelo conociendo el hidrograma de una creciente real y el aguacero que lo produjo
3.3.6.2 Calibración del modelo con la curva de Creager
3.3.6.3 Calibración del modelo conociendo el valor de una creciente real en una cuenca vecina con el mismo período de retorno estudiado
3.3.6.4 Calibración del modelo con un análisis regional
3.3.7 Uso del programa HEC-HMS para el cálculo de la creciente en cuencas homogéneas
3.3.8 Cálculo del hidrograma de una creciente con el método racional
3.3.9 Cálculo del hidrograma de una creciente con el método racional
3.3.10 Método simplificado para calcular el hidrograma de una creciente en cuencas homogéneas
3.3.11 Cálculo del hidrograma de una creciente en cuencas heterogéneas
3.3.12 Uso del programa HEC-HMS para el cálculo de la creciente en cuencas heterogéneas
3.3.13 Cálculo de crecientes utilizando Sistemas de Información Geográfica (SIG)
3.3.14 Evaluación preliminar de crecientes en Colombia con métodos de regionalización
3.3.14.1 Método de multiescalamiento aproximado para la regionalización de caudales máximos en Colombia
3.3.14.2 Método del multiescalamiento ajustado para la regionalización de caudales máximos en Colombia
3.3.14.3 Regionalización de parámetros para determinación de caudales máximos en Colombia
3.3.14.4 Estudio de regionalización de caudales máximos. Valle del Cauca. Colombia. Adriana María Erazo
3.3.14.5 Evaluación preliminar de crecientes en Colombia. Tomás Ochoa Rubio. 1995
3.3.14.6 Regionalización de crecidas en Colombia. IMAT. 1991
3.4 Cálculo de crecientes considerando los efectos del cambio climático
3.4.1 Estudio de casos
3.4.1.1 Aplicación de la ecuación de Fokker-Planck-Kolmogórov para la evaluación del riesgo hidrológico de puentes
3.4.1.2 Metodología de aplicación general
3.4.1.3 Descripción de los puentes
3.4.1.4 Algoritmos de trabajo particulares.
3.4.1.5 Resultados al evaluar la sensibilidad de los puentes piloto ante los efectos del cambio climático
3.4.1.6 Conclusiones
3.5 Transposición de caudales de una sección de un río a otra
3.5.1 Método de Muskingum
3.5.2 Ejemplo de cálculo
3.6 Determinación de niveles de navegación y niveles mínimos

Capítulo 4. Cálculo hidráulico de puentes
4.1 Parámetros hidráulicos de los ríos durante crecientes
4.2 Grado de contracción del flujo con el puente. Distribución del caudal a lo ancho
4.3 Esquema hidráulico del flujo contraído por un puente
4.4 Nivel del agua en la sección contraída. Variación del nivel arriba del terraplén de acceso
4.5 Movimiento del flujo aguas arriba del puente
4.5.1 Distribución de las velocidades y del remanso a lo largo de la sección límite
4.5.2 Límite del flujo en tránsito
4.5.2.1 Primer caso
4.5.2.2 Segundo caso
4.5.2.3 Tercer caso
4.5.3 Distancia x0 del puente hasta la línea de la sección límite a lo largo de una línea de corriente recta
4.6 Determinación del valor de la sobreelevación del nivel del agua o remanso
4.7 Modelo para el cálculo hidráulico de puentes
4.7.1 Guías generales de modelación
4.7.1.1 Cálculo del perfil del agua sin considerar el puente
4.7.1.2 Cálculo hidráulico considerando el puente
4.7.2 Cálculos hidráulicos a través del puente
4.7.2.1 Cálculos de flujo libre
4.7.2.2 Cálculos para crecientes extraordinarias
4.7.3 Selección del método de cálculo del puente
4.7.3.1 Métodos asociados al flujo libre
4.7.3.2 Métodos para flujos altos con crecientes extraordinarias
4.7.4 Dificultades en el cálculo de puentes y soluciones sugeridas
4.7.4.1 Puentes sin terraplén de acceso
4.7.4.2 Puentes con flujo libre
4.7.4.3 Puentes esviajados
4.7.4.4 Puentes paralelos
4.7.4.5 Puentes de luces múltiples
4.8 Resistencia hidráulica en ríos. Fundamentos teóricos y experimentales
4.8.1 La resistencia hidráulica en contorno rígido
4.8.1.1 Modelos semiempíricos
4.8.1.2 Coeficiente de fricción f en cauces con alta rugosidad del fondo
4.8.2 La resistencia hidráulica en contorno móvil
4.8.2.1 Resistencia hidráulica por textura
4.8.2.2 Resistencia hidráulica por relieve
4.8.2.3 Resistencia hidráulica debida a la vegetación
4.8.2.4 Influencia del transporte de sedimentos en la resistencia hidráulica
4.8.2.5 Resistencia hidráulica debida a las curvas del cauce en planta
4.9 Método práctico para determinar el coeficiente de rugosidad de manning (n) en ríos
4.9.1 Método directo para determinar el coeficiente de rugosidad n en ríos
4.9.2 Procedimiento indirecto para determinar el coeficiente de rugosidad n en ríos
4.9.2.1 Coeficiente de rugosidad de Manning por textura (n0)
4.9.2.2 Coeficiente de rugosidad por relieve (n1)
4.9.2.3 Coeficiente de rugosidad del lecho (nL)
4.9.2.4 Determinación de nL en régimen superior de escurrimiento
4.9.2.5 Coeficiente de rugosidad por variaciones de forma y tamaño en la sección transversal del cauce principal (n2)
4.9.2.6 Coeficiente de rugosidad por obstrucciones al flujo exceptuando la vegetación y las microformas (n3)
4.9.2.7 Coeficiente de rugosidad por vegetación (n4)
4.9.2.8 Correcciones al coeficiente de rugosidad por transporte de sedimentos (m1)
4.9.2.9 Correcciones al coeficiente de rugosidad por curvas o meandros (m2)
4.9.2.10 Deficiencias de los métodos anteriores al presentado (Vanoni, 1977)
4.9.2.11 Análisis comparativo de algunos métodos propuestos para determinar la resistencia por relieve
4.10 Coeficiente de rugosidad de manning (n) medido en algunos ríos colombianos
4.11 Variación del coeficiente de rugosidad de manning (n) en las diferentes partes de una misma sección transversal
4.12 Valores orientativos del coeficiente de rugosidad de manning (n)
4.13 Método directo para determinar el coeficiente de rugosidad de manning (n) en ríos
4.14 Deformaciones locales de la superficie del agua en los cruces de puentes.
4.15 Determinación del borde libre en un puente
4.16 Modelación hidráulica del flujo en ríos
4.16.1 Ecuaciones de la hidrodinámica aplicadas a la condición de aguas someras
4.16.1.1 Ecuaciones fundamentales de la hidrodinámica con flujos turbulentos
4.16.1.2 Ecuaciones de movimiento turbulento en un sistema de coordenadas curvas en un plano
4.16.1.3 Descripción hidrodinámica de los flujos tridimensionales en un problema planar bidimensional aproximado
4.16.1.4 Consideración de los esfuerzos normales turbulentos y de las corrientes secundarias en el problema planar
4.16.1.5 Convergencia o cierre de las ecuaciones del problema planar (agua somera)
4.16.1.6 Ecuaciones del problema planar en coordenadas cartesianas. Función de flujo y vorticidad del flujo en planta
4.16.1.7 Consideración de la estructura cinemática de los flujos turbulentos tridimensionales en el problema planar
4.16.2 Configuración en planta del flujo uniforme turbulento. Método práctico de aplicación del problema planar (aguas someras)
4.16.2.1 Métodos existentes de cálculo de las velocidades medias en profundidad en un flujo uniforme turbulento
4.16.2.2 Ecuación del problema planar para flujos uniformes turbulentos
4.16.2.3 Cálculo de la distribución de velocidades medias en profundidad en un cauce de sección irregular o regular con movimiento uniforme
4.16.2.4 Distribución de las velocidades medias en profundidad en un cauce rectangular con flujo uniforme
4.16.3 Solución del problema planar para flujos sin desprendimientos en cauces curvilíneos en planta
4.16.3.1 Condiciones iniciales
4.16.3.2 Ecuaciones del problema planar en coordenadas curvas paralelas al eje dinámico
4.16.3.3 Cálculo del flujo planar permanente en cauces curvilíneos sin considerar la circulación transversal
4.16.3.4 Cálculo de los flujos secundarios de circulación transversal en un cauce curvilíneo
4.16.3.5 Cálculo de flujos estacionarios en planta en un cauce curvo, considerando el efecto de la circulación transversal
4.16.3.6 Método de cálculo del flujo en planta con flujo impermanente en cauces curvos

Capítulo 5. Selección del sitio para el cruce de un puente
5.1 Recomendaciones generales
5.2 Problemas en las curvas
5.3 Problemas en las confluencias
5.4 Efectos de remansos en el alineamiento y ubicación
5.5 Efectos del perfil de la vía
5.6 Consideraciones adicionales sobre el emplazamiento de un puente
5.6.1 Alineación del puente
5.6.2 Situaciones que se deben evitar

Capítulo 6. Condición de umbral y mecanismos de socavación en cauces aluviales
6.1 Aspectos generales
6.2 Evolución histórica de las investigaciones sobre la condición de umbral
6.3 Esfuerzos cortantes, fuerza de arrastre y velocidades críticas. Análisis conceptual
6.4 Condición de umbral en suelos granulares
6.4.1 Mecanismo de socavación en suelos granulares
6.4.1.1 Características probabilísticas de la acción dinámica de la corriente sobre las partículas del lecho. Criterio de inicio de erosión
6.4.1.2 Construcción del modelo matemático de transporte de sedimentos granulares en un flujo turbulento
6.4.1.3 Algoritmo de cálculo de las velocidades de umbral del flujo para sedimentos granulares gradados
6.4.1.4 Influencia de la gradación de suelos granulares en la velocidad de umbral
6.4.1.5 Influencia del tiempo en el proceso de socavación
6.4.2 Modelo de cálculo del transporte de los sedimentos de fondo en un flujo turbulento
6.4.3 Velocidades críticas y velocidad de umbral en suelos granulares
6.4.4 Velocidad de umbral para suelos granulares desde el punto de vista de la teoría de probabilidades
6.4.5 Variación de la granulometría en la capa superficial de un suelo granular gradado durante el proceso de socavación
6.4.6 Variación de la granulometría en la capa superficial de un suelo granular según Shen Hseih W. y Lu Jau-Yau (1983). Acorazamiento
6.4.7 Influencia del área específica de la coraza en el esfuerzo cortante crítico
6.4.8 Modelos de predicción de la velocidad de umbral en suelos granulares uniformes
6.4.8.1 Modelos de predicción de la velocidad de umbral para suelos granulares uniformes en forma de cuadros
6.4.8.2 Modelos de predicción de la velocidad de umbral para suelos granulares uniformes, en forma de curvas
6.4.8.3 Modelos de predicción de la velocidad de umbral para suelos granulares uniformes en forma de ecuaciones
6.4.8.4 Análisis comparativo de los modelos para determinar la velocidad de umbral en suelos granulares uniformes
6.4.8.5 Modelo recomendado para determinar la velocidad de umbral en suelos granulares uniformes
6.4.9 Modelos para determinar el esfuerzo cortante crítico en suelos granulares uniformes
6.4.9.1 Modelo de Schoklitsch (1914)
6.4.9.2 Modelo de Shields (1936)
6.4.9.3 Modelo de Schoklitsch (1950)
6.4.9.4 Modelo de Lane (1953
6.4.9.5 Modelo de Leliavski (1955)
6.4.9.6 Modelo de Shulits y Hill (1968)
6.4.9.7 Modelo de Tiffany (1935)
6.4.9.8 Modelo Soviético
6.4.9.9 Modelo de Cheng (1969)
6.4.9.10 Modelo de Straub (1936)
6.4.9.11 Modelo de Chien (1954)
6.4.9.12 Modelo del Highway Research Board (1970)
6.4.10 Modelos para calcular la velocidad de umbral en suelos granulares gradados
6.4.10.1 Método de V. N. Gonchárov (1936)
6.4.10.2 Método de Studiénchikov
6.4.10.3 Modelo recomendado para determinar la velocidad de umbral en suelos granulares gradados
6.4.11 Modelos para determinar el esfuerzo cortante en suelos gradados
6.4.11.1 Modelo de J. Gessler (1965)
6.4.11.2 Modelo de W. Shen Hseih y Lu Jau-Yau (1983)
6.4.11.3 Modelo de J. V. Eguiázarov (1967)
6.4.11.4 Modelo de P. D. Komar (1987-1989)
6.5 Condición de umbral en suelos cohesivos
6.5.1 Nociones fundamentales sobre los suelos cohesivos
6.5.1.1 Características generales de los suelos cohesivos
6.5.1.2 Naturaleza de la cohesión en los suelos arcillosos
6.5.1.3 Propiedades físicas de los suelos cohesivos
6.5.1.4 Propiedades mecánicas de los suelos arcillosos
6.5.2 El suelo arcilloso como un medio continuo
6.5.3 Estado del arte en el estudio de la socavación de suelos cohesivos
6.5.4 Investigaciones experimentales de los procesos de socavación en suelos cohesivos
6.5.4.1 Particularidades de las investigaciones experimentales
6.5.4.2 Mediciones en las pruebas sobre procesos de socavación de suelos cohesivos
6.5.5 Mecanismo de socavación en suelos cohesivos
6.5.6 Influencia de las propiedades de los suelos cohesivos en la resistencia a la erosión y a la socavación
6.5.6.1 Introducción
6.5.6.2 Investigaciones sobre la influencia de las propiedades de los suelos cohesivos en la resistencia a la erosión
6.5.6.3 Investigaciones petrográficas de los suelos sometidos a socavación
6.5.6.4 Influencia de la irregularidad en el proceso de socavación
6.5.6.5 Influencia de la humedad inicial en el proceso de socavación
6.5.6.6 Análisis de datos de erosión utilizando el método estadístico de multimediciones
6.5.6.7 Ecuación de resistencia a la fatiga de suelos arcillosos frente al desprendimiento
6.5.6.8 Propiedades plásticas del suelo en la evaluación de la resistencia a la erosión
6.5.7 Influencia de algunos factores en la resistencia a la erosión
6.5.7.1 Variaciones de la capacidad de erosión con los cambios de temperatura
6.5.7.2 Influencia de la profundidad del flujo en la velocidad crítica
6.5.8 Velocidades críticas por concepto de erosión en suelos cohesivos
6.5.8.1 Velocidad permisible (velocidad de umbral) del flujo para suelos cohesivos
6.5.8.2 Valores orientativos de la velocidad de umbral en suelos cohesivos
6.5.9 Modelos de predicción de la velocidad de umbral en suelos cohesivos
6.5.9.1 Modelos de predicción de la velocidad de umbral en forma de cuadros
6.5.9.2 Modelos de predicción de la velocidad de umbral en forma de curvas
6.5.9.3 Modelos de predicción de la velocidad de umbral en forma de ecuaciones
6.5.10 Velocidad de umbral considerando el efecto del tiempo
6.5.11 Velocidades de umbral para suelos cohesivos de acuerdo con la teoría de probabilidades
6.5.12 Descripción del método para determinar la velocidad de umbral propuesto por Mirtsjulava (1983)
6.5.13 Modelos para determinar el esfuerzo cortante crítico en suelos cohesivos
6.5.13.1 Modelo del U.S. Bureau of Reclamation
6.5.13.2 Modelo de Chen y Cotton (1988)
6.5.13.3 Modelo de Gibbs (1962)
6.5.13.4 Modelo de J. W. Kamphuis y K. R. Hall (1983)
6.5.13.5 Modelo de Chen y Cotton (1988)
6.6 Factores que determinan la intensidad de los procesos erosivos
6.6.1 Características físico-mecánicas de los sedimentos
6.6.2 Características estadísticas del flujo turbulento en cauces deformables

Capítulo 7. Cálculos de socavación en cauces bajo puentes
7.1 Introducción
7.1.1 Tipos de socavación
7.1.2 Socavación en condición de agua clara y en condición de lecho activo
7.1.3 Erosión y socavación
7.1.4 Parámetros relevantes en el proceso de socavación.
7.2 Socavación general
7.2.1 Socavación general a largo plazo (degradación)
7.2.1.1 Aspectos generales
7.2.1.2 Cálculo de la socavación general a largo plazo
7.2.1.3 Métodos simplificados de cálculo
7.2.1.4 Resumen y comentarios sobre las evaluaciones cuantitativas
7.2.1.5 Valoración cuantitativa de la degradación aguas abajo de una presa
7.2.2 Socavación general a corto plazo
7.2.2.1 Descenso de los niveles del lecho a lo largo del thalweg (vaguada)
7.2.2.2 Evaluación y comentarios
7.2.2.3 Socavación en curvas de ríos
7.2.2.4 Resumen y comentarios
7.2.2.5 Socavación en las confluencias
7.2.2.6 Resumen y comentarios
7.2.2.7 Descenso del lecho debido a las microformas y a las macrodunas
7.2.2.8 Resumen y comentarios
7.2.2.9 Erosión lateral
7.2.2.10 Resumen y comentarios
7.2.2.11 Cálculo de la socavación límite en tramos cortos de ríos
7.2.2.12 Algoritmo de cálculo de la socavación general con flujo impermanente (Método de Levi-Mirtsjulava)
7.2.2.13 Algoritmo de cálculo de la socavación general de cauces de curvatura suave (aplicado a la condición de aguas someras o flujo planar)
7.2.2.14 Investigaciones sobre socavación general en sedimentos granulares gradados y comparación de las mediciones con los valores calculados
7.2.2.15 Predicción de la socavación general en cauces aluviales mediante los datos de las estaciones hidrométricas
7.2.2.16 Socavación general en cauces con lechos de gravas
7.3 Socavación localizada
7.3.1 Socavación por contracción
7.3.1.1 Tipos de contracción asociados a un puente
7.3.1.2 Concepción general para determinar la socavación por contracción
7.3.1.3 Desarrollo histórico de modelos y métodos para pronosticar la socavación por contracción
7.3.1.4 Investigaciones experimentales sobre socavación por contracción
7.3.1.5 Método ICIC-1 para el cálculo de la socavación por contracción
7.3.1.6 Particularidades del cálculo de socavación por contracción en suelos estratificados y de diferente granulometría
7.3.1.7 Forma de la sección transversal bajo el puente después de la socavación
7.3.1.8 Influencia de crecientes precedentes en la socavación
7.3.1.9 Cálculos de socavación comparativos. Determinación de los parámetros de diseño de puentes
7.3.1.10 Secuencia de cálculo de socavación por contracción con el método ICIC-1
7.3.1.11 Ejemplo de Cálculo
7.3.1.12 Método ICIC-2 para el cálculo de la socavación por contracción
7.3.1.13 Métodos aproximados para calcular la socavación por contracción bajo puentes
7.3.2 Socavación local
7.3.2.1 socavación local en pilas
7.3.2.2 Socavación local en estribos
7.4 Uso de modelos en los análisis de socavación en pilas y estribos
7.4.1 Simulación semi bidimensional de la socavación y depositación en cauces aluviales
7.4.2 Modelo matemático tridimensional para simular la socavación local
7.4.3 Uso del modelo matemático Bri-Stars para simular la socavación local en pilas
7.4.4 Uso de redes neuronales para predecir la profundidad de socavación en estribos
7.4.5 Uso de redes neuronales para predecir la profundidad de socavación en pilas
7.5 Confiabilidad de los cálculos de socavación en estribos de puentes según ömer köse y a. Melih yanmaz (2010)
7.6 Conservatismo en las fórmulas de socavación
7.6.1 Distribución granulométrica de los sedimentos
7.6.2 Sedimentos finos en suspensión
7.6.3 Influencia del tiempo
7.6.4 Influencia de la geometría
7.7 Recomendaciones para efectuar el cálculo de la socavación en puentes
7.8 Determinacion del perfil de socavación total bajo un puente

Capítulo 8. Prevención de la socavación en puentes y medidas de protección
8.1 Introducción
8.2 Plan de acción y medidas de protección
8.2.1 Estrategias de protección para puentes con socavación crítica
8.2.1.1 Recomendaciones técnicas
8.2.2 Estrategias de administración del plan de acción
8.2.3 Estrategias de inspección contenidas en el plan de acción
8.2.3.1 Indicios de socavación en puentes
8.2.4 Instrucciones para la clausura de un puente
8.2.5 Medidas alternativas de protección y cronograma
8.2.6 Otras Informaciones que deben estar contenidas en el plan de acción
8.2.7 Identificación de las medidas de protección en el plan de acción
8.3 Presentación general de la matriz
8.4 Grupos de medidas de protección
8.4.1 Grupo 1. Medidas hidráulicas
8.4.2 Grupo 2. Medidas Estructurales
8.4.3 Grupo 3. Medidas de Monitoreo
8.5 Medidas biológicas
8.6 Características de las medidas de protección
8.6.1 Aplicaciones funcionales
8.6.2 Medio ambiente del río
8.6.3 Mantenimiento
8.6.4 Referencias de pautas de diseño
8.6.5 Resumen
8.7 Aspectos a tener en cuenta para elegir una medida de protección
8.7.1 Introducción
8.8 Selección de medidas de protección contra la inestabilidad de cauces
8.8.1 Mecanismo erosivo
8.8.2 Características del cauce
8.8.3 Exigencias de construcción y mantenimiento
8.8.4 Vandalismo
8.9 Medidas de protección para cauces meándricos
8.10 Medidas de protección para cauces trenzados y anastomosados
8.11 Medidas de protección para la agradación y la degradación
8.11.1 Medidas de protección para controlar la degradación
8.11.2 Medidas de protección para controlar la agradación
8.12 Selección de medidas de protección para tratar la socavación en puentes
8.12.1 Medidas de protección contra la socavación por contracción
8.12.2 Medidas de protección contra la socavación local
8.12.3 Uso de pantallas de enrocado para controlar la socavación en estribos de pared vertical (P. A. Johnson, R. D. Hey, M. Tessier, y D. L. Rosgen, 2001)
8.12.3.1 Ángulo con la orilla
8.12.3.2 Ubicación aguas arriba
8.12.3.3 Número de pantallas
8.12.3.4 Altura de la pantalla
8.12.3.5 Conclusiones
8.12.4 Monitoreo
8.13 Enfoque para el diseño de medidas de protección
8.13.1 Inversión realizada en medidas de protección
8.13.2 Enfoque para el diseño
8.14 Viabilidad medioambiental
8.15 Análisis hidráulicos
8.15.1 Análisis conceptual
8.15.2 Modelos físicos
8.15.3 Socavación en estructuras transversales
8.15.4 Socavación en estructuras longitudinales
8.15.5 Socavación en curvas protegidas
8.16 Enrocados
8.16.1 Análisis conceptual
8.16.2 Intensidad de la turbulencia
8.16.3 Enrocado rígido total o parcialmente
8.16.4 Unidades acorazadas
8.16.5 Prismas y cubos en concreto
8.16.6 Estabilidad del enrocado en pilas sobre cauces degradables
8.16.7 Estudio de fallas del enrocado alrededor de pilas de puentes
8.17 Especificaciones del filtro
8.17.1 Análisis conceptual
8.17.2 Esteras en fajina
8.17.3 Geotextiles
8.18 Tratamiento de los bordes
8.18.1 Ventajas y desventajas de la ingeniería biotécnica
8.18.1.1 Consideraciones de diseño en la ingeniería biotécnica
8.18.1.2 Zonas de orillas
8.18.1.3 Tratamientos de ingeniería biotécnica
8.18.1.4 Resumen
8.19 Método del riesgo para la selección de medidas para evitar la socavación en puentes, según a. Johnson y Sue L. Niezgoda
8.20 Medidas propuestas por diferentes autores para disminuir la socavación en pilas y en estribos de puentes
8.20.1 Control de la socavación en pilas de puentes por medio de una pantalla enterrada en el lecho, propuesta por Carmelo Grimaldi y otros (2009)
8.20.2 Evaluación de medidas que alteran el flujo para disminuir la socavación en pilas realizada por Ali Tafarojnonuz y otros (2012)
8.20.3 Protección de estribos de pared vertical con capas de enrocado, propuestas por Antonio H. Cardoso y Cristina M. S. Fael (2009)
8.20.4 Reducción de la socavación en curvas de ríos por medio de protecciones e la orilla externa, propuesta por M. Roca, K. Blanckaert y J. P. Martín-Vide (2009)
8.20.5 Reducción de la socavación en grupos de pilas por medio de collares y enrocados propuesta por A. R. Zarrati y otros (2006)
8.20.6 Protección en la base de estribos con muros vertederos propuesta por Bruce Melville y otros (2006).
8.20.7 Control de la socavación en pilas circulares verticales expuestas a olas y corrientes, propuesto por Subhasish Dey y otros (2006)
8.20.8 Estudio de fallas de los enrocados de protección en pilas circulares presentado por Jens Unger y Willi H. Hager (2006)
8.20.9 Protección de estribos con muros paralelos propuestos por Hua Li y otros (2006)
8.20.10 Medidas de protección de estribos con aletas propuestas por Bruce Melville y otros (2006)
8.20.11 Reducción de la socavación en la curva externa (cóncava) de ríos con una cimentación de orilla propuesta
8.20.12 Comportamiento de geobolsas como protección por socavación en estribos según Recep Korkut y otros (2007)
8.20.13 Comportamiento de un enrocado de protección de estribos en una llanura de inundación, según Reinaldo Morales, Robert Ettema y Brian Barkdoll (2008)
8.20.14 Estabilización de un enrocado con bloques redondeados para la protección de terraplenes con flujos de desbordamiento según Steven R. Abt (2008)
8.20.15 Reducción de la socavación en pilas de puentes mediante collares y geobolsas de acuerdo con Shatirah Akib y otros (2014)
8.20.16 Análisis del comportamiento de collares y ranuras en la reducción de la socavación en pilas de puentes con el programa de computador SSIIM realizado por Kouros Nekoufar y Farshid Pouladi (2014)
8.20.17 Dimensiones del enrocado de protección en grupo de pilas según Gonzalo Simarro y otros (2011)
8.20.18 Manual de diseño de obras de protección por concepto de socavación de W. Lad Szalaj, Anil Kumar Agrawal y otros
8.20.19 Socavación y protección por socavación en estribos de puentes según S. Yurdagül Kayatürk (2005)
Bibliografía