Cálculo de la socavación en el puente Libertad mediante simulación hidráulica en HEC RAS y datos hidrométricos de los años 1965 al 2017, distrito San José, provincia de Pacasmayo - 2020

Abstract

La presente tesis se desarrolló en el distrito de San José, provincia de Pacasmayo con el objetivo de estudiar el fenómeno de socavación en el puente Libertad mediante simulación hidráulica en HEC RAS. Se realizaron estudios básicos de ingeniería en conjunto con los softwares CIVIL 3D, RIVER, HIDROESTA y ARCGIS para obtener información técnica que permita realizar un modelamiento hidráulico de régimen de flujo permanente en HEC RAS. Del estudio Topográfico se obtuvo secciones del rio Jequetepeque en el software CIVIL 3D, se tomó como referencia el levantamiento topográfico de 48,320m de rio. Del estudio Geotécnico mediante análisis granulométrico del material del rio se determinó los Dm, D50 y D95 en 12.319mm, 12.351mm y 36.303mm respectivamente. El estudio Hidrológico sirvió para determinar características geomorfológicas de la cuenca Jequetepeque mediante ARCGIS (área 3935.42 km2, perímetro 466.55 km. longitud del cauce principal 173.29km, etc.) y caudales de diseño para diferentes periodos de retorno (10, 50, 100, 300 y 500 años) con métodos estadísticos (Gumbel, Nash, Pearson III y Log Normal) y empíricos (Mac Math, Fuller, Regional de Creager y Tucci) con los programas RIVER e HIDROESTA determinando los caudales de diseño 875.01m3/s, 1271.42 m3/s, 1442.14 m3/s, 1712.73 m3/s y 1838.55 m3/s. Para la socavación se empleó los métodos de Lischtvan-Levediev y Laursen (1995) para calcular la socavación general; Artamonov, Hire (1993), Froehlich (1991), Neill y CSU, para la socavación local en estribos y pilares. Entre los principales resultados se obtuvo una socavación general de 2.78m, socavación local en estribos de 4.88m y una socavación local en pilares de 1.12m para un periodo de retorno de 500 años, finalmente se propone la construcción de diques laterales y mantos de escolleras para protección de pilares.

The present research work was carried out in the district of San José, province of Pacasmayo with the objective of studying the undermining phenomenon in the Libertad bridge by means of hydraulic simulation in HEC RAS. Basic engineering studies were carried out in conjunction with the CIVIL 3D, RIVER, HIDROESTA and ARCGIS software to obtain technical information that would enable permanent flow regime hydraulic modeling in HEC RAS. From the topographic study sections of the Jequetepeque river were obtained in the CIVIL 3D software, the topographic survey of 48,320m of the river was taken as a reference. From the Geotechnical study by means of granulometric analysis of the river material, the Dm, D50 and D95 were determined at 12,319mm, 12,351mm and 36,303mm respectively. The Hydrological study served to determine geomorphological characteristics of the Jequetepeque basin using ARCGIS (area 3935.42 km2, perimeter 466.55 km, length of the main channel 173.29km, etc.) and design flows for different return periods (10, 50, 100, 300 and 500 years) with statistical methods (Gumbel, Nash, Pearson III and Log Normal) and empirical (Mac Math, Fuller, Regional de Creager and Tucci) with the RIVER and HIDROESTA programs, determining the design flows 875.01m3/s, 1271.42 m3/s, 1442.14 m3/s, 1712.73 m3/s and 1838.55 m3/s. For the undercut, the methods of Lischtvan-Levediev and Laursen (1995) were used to calculate the general undercut; Artamonov, Hire (1993), Froehlich (1991), Neill and CSU, for local undercutting in abutments and pillars. Among the main results, a general undercut of 2.78m was obtained, local undercut in abutment of 4.88m and a local undercut in pillars of 1.12m for a return period of 500 years, finally the construction of lateral dikes and breakwater mantles is proposed for pillar protection.