Consideraciones hidráulicas para el diseño de pequeños puentes en suelos cohesivos de la llanura amazónica

Abstract

Comúnmente, los estudios realizados sobre hidráulica de puentes en la Selva Amazónica siempre se han remitido a metodologías correspondientes a cauces en lechos no cohesivos, por falta de investigaciones relacionadas al tema, siendo predominantes en este tipo de quebradas los lechos de naturaleza cohesiva. La presente tesis tiene por objetivo complementar el estudio hidráulico de puentes en lechos cohesivos. Asimismo, se plantea una metodología para la definición del coeficiente de Manning considerando parámetros geométricos del cauce, irregularidad, presencia de vegetación tupida de la Selva Amazónica, pendiente y tipo de cauce. Los últimos estudios realizados para la Carretera Interoceánica Sur (CIS) y la carretera Tingo María - Pucallpa presentan metodologías no adaptables a suelos cohesivos. Existen recientes investigaciones que permitirán tener una mejor estimación de los factores hidráulicos en este tipo de suelos. Se escogió el tema de la determinación de factores hidráulicos en suelos cohesivos porque la metodología actual es de aplicación discutible, por lo tanto, es necesario implementarla considerando el efecto cohesivo de este tipo de suelo. A fin de investigar estas condiciones se presente la siguiente tesis: En el primer capítulo se presenta un repaso de los principales fundamentos de hidráulica de canales abiertos mostrando solo los métodos más conocidos y de amplia aplicación en el campo de la Ingeniería Hidráulica. En este capítulo se ha desarrollado un resumen de la Hidráulica Fluvial importante para entender las características y el comportamiento de los ríos. Asimismo, se presenta una síntesis de Transporte de Sedimentos y Erosión. En el Capítulo II, se desarrolla una reseña de la evolución de los manuales para el diseño hidráulico en puentes y una descripción de algunos puentes importantes construidos en llanura amazónica donde se describen los procesos fluviomorfológicos a los que fueron expuestos. El Capítulo III, trata sobre los estudios realizados para el cálculo de la socavación general en suelos cohesivos por los rusos Lischtvan y Levediev, y de la socavación local realizada por la Universidad Estatal de Colorado de los Estados Unidos de Norteamérica. El Capítulo IV, presenta un resumen del método de cálculo del coeficiente Manning realizadas por el Servicio Geológico de los Estado Unidos (USGS), en él se incluye lo relacionado con el coeficiente de Manning en llanuras de inundación. Finalmente, en el capítulo V se realiza una aplicación de las formulaciones desarrolladas en los anteriores capítulos sobre el río Planchón, ubicado en la provincia de Tambopata, departamento de Madre de Dios. Se realizó un estudio de Hidráulica para el diseño del puente Planchón que une las localidades de Puerto Maldonado y la frontera Sur con Brasil, mediante la Carretera interoceánica Sur, cruzado por el rio Planchón, perteneciente a la cuenca de llanura amazónica caracterizado por la presencia de suelos cohesivos. Se ha configurado el puente para diversas condiciones de luz de puente obteniéndose la más óptima que nos permite mantener un flujo con remanso reducido, socavación de poca profundidad y tirante reducido.