Estudio y modelamiento hídrico de geomanta e hidrosiembra como reemplazo de los emboquillados en la carretera Lima-Canta

Abstract

La presente investigación consiste en evaluar y verificar la eficiencia anti-erosiva del revestimiento denominado geomanta e hidrosiembra como reemplazo de los emboquillados de piedra, presentes en las alcantarillas ubicadas en la carretera Lima - Canta. La primera metodología es de enfoque cualitativo, elaborada en campo mediante la recolección de datos mediante fichas, las cuales describen las características de 30 alcantarillas y la verificación del tipo de suelo. Seguidamente, se procesó la información recolectada donde se identificó 08 alcantarillas que presentaban problemas de erosión debido a la falla del emboquillado, posteriormente se procedió a obtener los caudales de diseño y se verifico su dimensionamiento. La segunda metodología presenta un enfoque cuantitativo, donde se determinaron los parámetros de velocidad y esfuerzo cortante generados por el flujo en la descarga de las alcantarillas, dichos valores fueron obtenidos mediante la aplicación de modelos hidráulicos en los programas HEC-RAS e IBER. Con la finalidad de proporcionar la solución adecuada que permita asegurar la estabilidad de la estructura, los valores de velocidades y esfuerzo cortante obtenidos fueron comparados con la resistencia brindada por el emboquillado y la geomanta. Los resultados permiten determinar que el emboquillado no presenta una resistencia adecuada para la protección en la descarga de las alcantarillas a media ladera. Finalmente, se recomienda el uso de geomanta e hidrosiembra para la protección de taludes de fuerte pendiente donde descarguen alcantarillas, en lugar de emboquillados los cuales no presentan resistencias adecuadas ante las velocidades y esfuerzos de corte producidas por el flujo de agua.

The present investigation consists of evaluating and verifying the anti-erosive efficiency of the lining called geomanta and hydroseeding as a replacement for the stone mouthpieces, present in the sewers located on the Lima - Canta highway. The first methodology has a qualitative approach, prepared in the field by collecting data sheets, which describe the characteristics of 30 sewers and the verification of the type of soil. Next, the information collected was processed where 08 culverts were identified that presented erosion problems due to the failure of the mouthpiece, then the design flows were obtained and their sizing was verified. The second methodology presents a quantitative approach, where the velocity and shear stress parameters generated by the flow in the discharge of the sewers were determined; these values were obtained by applying hydraulic models in the HEC-RAS and IBER programs. In order to provide the appropriate solution to ensure the stability of the structure, the values of speeds and shear stress obtained were compared with the resistance provided by the hole and the geomanta. The results allow to determine that the emboquillado does not present an adequate resistance for the protection in the discharge of the sewers to the middle slope. Finally, the use of geomatting and hydroseeding is recommended for the protection of steep slopes where culverts discharge, instead of troughs which do not present adequate resistance to the speeds and shear stresses produced by the water flow.