Análisis de alternativas para mitigar los efectos de socavación en cimentaciones de puentes y evitar el colapso de estribos. Caso: Puente Morón-Chaclacayo-Lima

Abstract

El presente trabajo de tesis desarrolla y compara revestimientos contra la socavación producidos en los estribos del puente. Las estructuras de protección analizados son los colchones de gaviones y las geoceldas rellenas de concreto. Estas alternativas son evaluadas bajo los parámetros de resistencia, erosión, rugosidad. Para lograr un estudio objetivo de las variables definidas, se elige el caso de estudio de estructuras de protección contra la socavación en los pilares del puente de Morón en el distrito de Chaclacayo- Lima. Asimismo, se realiza el estudio de parámetros hidrológicos, geotécnicos y geológicos para determinar y preseleccionar las mejores alternativas que se adecuen a los requerimientos del del caso de estudio, referido a las condiciones de la zona en estudio. Según el estudio de las alternativas se demuestra que las geoceldas poseen la capacidad de resistir las solicitaciones mínimas del proyecto. Sin embargo, en base al análisis realizado, se ha determinado que las geoceldas con relleno de concreto tienen el mejor desempeño como recubrimiento contra la erosión. Por último, si bien se concluye que las geoceldas son el recubrimiento más adecuado, se recomienda el uso conjunto de estos recubrimientos como parte de una solución integral. Finalmente, la investigación evalúa criterios importantes de la aplicación de las estructuras de protección convencionales de colchones de gaviones y compararlas con sistema de protección de geoceldas rellenos con concreto. Lo cual aporta la implementación de las geostructuras como revestimiento de lechos hidráulicos como una alternativa para mitigar la socavación.

This thesis develops and compares coatings against scour produced in the bridge abutments. The protection structures analyzed are gabion mattresses and geocells filled with concrete. These alternatives are evaluated under the parameters of resistance, erosion, and roughness. To achieve an objective study of the defined variables, the case study of protection structures against scour in the pillars of the Morón bridge in the Chaclacayo-Lima district is chosen. Likewise, the study of hydrological, geotechnical and geological parameters is carried out to determine and preselect the best alternatives that adapt to the requirements of the case study, referring to the conditions of the area under study. According to the study of the alternatives, it is shown that the geocells have the capacity to resist the minimum stresses of the project. However, based on the analysis carried out, it has been determined that geocells with concrete filling have the best performance as a coating against erosion. Finally, although it is concluded that geocells are the most suitable coating, the joint use of these coatings is recommended as part of a comprehensive solution. Finally, the research evaluates important criteria of the application of conventional protection structures of gabion mattresses and compares them with geocell protection system filled with concrete. Which provides the implementation of geostructures as lining of hydraulic beds as an alternative to mitigate scour.