Evaluación y propuesta de sistema de estabilización de talud para defensa ribereña en suelos finos, rio Tambopata - Madre de Dios 2022

Abstract

La actual investigación se centra en evaluar y diseñar una propuesta de sistema de estabilización para defensa ribereña con gaviones del talud del Embarcadero Botafogo – Río Tambopata, provincia de Tambopata, departamento - Madre de Dios, estableciendo un sistema de gaviones el Gavión tipo colchón que contrarresta la erosión del suelo y el Gavión tipo caja que estabiliza el talud. Como estudios preliminares se tuvo la inspección in situ del talud realizando un levantamiento topográfico que nos proporcionará el perfil de la misma, para determinar las propiedades físico mecánicas del suelo del talud se auscultaron tres calicatas a lo largo de la zona de estudio ubicado entre las progresivas km 3+600m a km 3+800m del cual se realizaron los ensayos Caracterización del material (Contenido de Humedad, Análisis Granulométrico por tamizado de suelo, Límite Líquido, Límite Plástico e índice de Plasticidad), Clasificación de suelos método SUCS en la cual se determinó un suelo limo inorgánico con arcilla de baja plasticidad (ML - CL) carente de grava, el ensayo de Penetración Dinámica Ligera la cual proporcionó el ángulo de fricción interna de 27.82° como mínimo valor para finalmente obtener la capacidad portante de qa = 0.84 kg/cm2 requerida para el diseño. Para el diseño de la propuesta también se desarrolló un estudio hidrológico de la zona, este estudio consiste en obtener las descargas máximas en función al reporte de precipitaciones máximas de 24hrs. registradas en las estaciones de Puerto Maldonado, Quincemil y Tambopata informaciones proporcionado por SENAMHI y por el estudio hidrológico de cuenca del departamento de Puerto Maldonado. Para determinar los caudales máximos se realizó una caracterización previa de la cuenca determinando sus parámetros geomorfológicos con la ayuda del software WMS (Watershed Modeling System), para periodos de retorno de 50 años se realizó la estimación del caudal de 1541.09 m3/s mediante el método Creager. Para el control de la erosionabilidad se realizó el cálculo de socavación del talud con el método de Levediev obteniendo una profundidad de socavación de 4.10 m a través de datos obtenidos en el modelamiento hidráulico realizado en el software HecRas. Con los datos obtenidos de los estudios de mecánica de suelos, hidrológico e hidráulico se logra diseñar el gavión tipo caja con una altura de 1.00m que tiene la función de estabilizar el talud y el gavión tipo Colchón con una altura de 0.30m que tiene la función de controlar la erosión que produce el río, cada uno lleno de piedra de peso específico 14.61 kN/m3 y con una altura total de muro de 7.00 m cuya función será la de mitigar el deslizamiento y socavación que se produce por el incremento del agua de río Tambopata según el diseño final.

The current research is focused on evaluating and designing a proposal for a stabilization system for riparian defense with gabions of the slope of the Botafogo Jetty - Tambopata River, Tambopata province, department - Madre de Dios, establishing a system of gabions, the mattress type gabion that counteracts soil erosion and the box type gabion that stabilizes the slope. As preliminary studies, an in situ inspection of the slope was carried out by performing a topographic survey that will provide the profile of the slope. To determine the physicalmechanical properties of the soil of the slope, three test pits were excavated along the study

area

located between km 3+600m to km 3+800m, from which the following tests were performed Characterization of the material (Moisture content, Granulometric Analysis by soil sieving, Liquid Limit, Plastic Limit and Plasticity Index), Soil Classification SUCS method in which it was determined an inorganic silt soil with clay of low plasticity (ML - CL) lacking gravel, the Light Dynamic Penetration test which provided the angle of internal friction of 27. 82° as a minimum value to finally obtain the bearing capacity of qa = 0.84 kg/cm2 required for the design. For the design of the proposal, a hydrological study of the area was also developed. This study consists of obtaining the maximum discharges based on the 24-hour maximum rainfall report recorded at the Puerto Maldonado, Quincemil and Tambopata stations, information provided by SENAMHI and by the hydrological study of the basin of the department of Puerto Maldonado. To determine the maximum flows, the basin was previously characterized by determining its geomorphological parameters with the help of the WMS (Watershed Modeling System) software; for a return period of 50 years, the flow was estimated at 1541.09 m3/s using the Creager method. For erosion control, the slope scour was calculated using the Levediev method, obtaining a scour depth of 4.10 m through data obtained from the hydraulic modeling performed in the HecRas software. With the data obtained from the soil mechanics, hydrological and hydraulic studies, a box gabion with a height of 1.00 m was designed to stabilize the slope and a mattress gabion with a height of 0.30 m was designed to control the slope that has the function of controlling the erosion produced by the river, each one filled with stone of specific weight 14.61 kN/m3 and with a total height of wall of 7.00 m whose function will be to mitigate the sliding and scour that is produced by the increase of the water of the Tambopata River according to the final design.