DEFENSA RIBEREÑA, DE TIERRA CON PROTECCION DE ENROCADO SE TIENE: * DATOS HIDROLOGICOS * PLANO A CURVAS DE NIVEL * RECOPILACION DE INFORMAION HIDROLOGICA. * PENDIENTE DEL SECTOR: S= 0.0072 * LECHO DEL RIO: CANTOS RODADOS CON ZONAS DE ARBUSTOS * AFLORAMIENTO: GRANODIORITA - PESO ESPECIFICO Pesp.= 2.6 * FACTOR DE ORILLA: Fs= 0.2 * FACTOR DE FONDO: (para material grueso) Fb= 1.2 CALCULOS DEL DISEÑO 1.- DISEÑO DEL DIQUE ENROCADO: 1.1 CALCULO HIDROLOGICO/HIDRAULICO: *Se analizo la hidrologia de la zona. Se determina la descarga maxima de diseño.(Qmax) *Probabilidad de no ocurrencia (P) *Periodo de retorno respectivo (Tr) *Descarga promedia (Xprom) *Coeficiente de variabilidad (CV) *Desviacion standart (S) *Medias tipicas *Variable reducida (Yn) *Valor de la desviacion standart reducida (бn) Se obtiene: la curva de frecuancias de maximas avenidas; en la cual se en obtiene la descarga maxima de diseño que en presente DISEÑO SERA: Q= 560 m^3/s * CALCULO HIDRAULICO: En base base a los datos hidrologicos e informacion topografica se realizo e los principales parametros hidraulicos para diseñar la estructura propuesta.
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DEFENSA RIBEREÑA, DE TIERRA CON PROTECCION DE ENROCADO
SE TIENE:
* DATOS HIDROLOGICOS
* PLANO A CURVAS DE NIVEL
* RECOPILACION DE INFORMAION HIDROLOGICA.
* PENDIENTE DEL SECTOR:S= 0.0072
* LECHO DEL RIO: CANTOS RODADOS CON ZONAS DE ARBUSTOS
1.1 CALCULO HIDROLOGICO/HIDRAULICO: *Se analizo la hidrologia de la zona. Se determina la descarga maxima de diseño.(Qmax)
*Probabilidad de no ocurrencia (P)*Periodo de retorno respectivo (Tr)*Descarga promedia (Xprom)*Coeficiente de variabilidad (CV)*Desviacion standart (S)*Medias tipicas*Variable reducida (Yn)*Valor de la desviacion standart reducida (бn)
Se obtiene: la curva de frecuancias de maximas avenidas; en la cual se entra con Tr y se obtiene la descarga maxima de diseño que en presente DISEÑO SERA:
Q= 560 m^3/s* CALCULO HIDRAULICO: En base base a los datos hidrologicos e informacion topografica se realizo el calculo de los los principales parametros hidraulicos para diseñar la estructura propuesta.
1.2 CALCULO DE LA SECCION ESTABLE O AMPLITUD DE CAUSE (B).
1.2.1 Empleamos las ecuaciones de la teoria del regimen estable de BLENCH-ALTUNIN:
* Diametro medio: Dm=D50 5 mm (para el caso de grava)
* Calculo del factor de fondo:Fb= Fbo(1+0.12c) Fbo= (D50)^(1/3) (para grava)
Fb= 1.710(1+0.15*0.005) Fbo= (5)^(1/3)
Fb= 1.711 Fbo= 1.710
* Calculo del ancho medio (estable) de la seccion:B= 1.81(Q*Fb/Fs)^(1/2) Fs= Factor de orilla:
0.3 material muy cohesivoB= 1.81(560*1.711/0.2)^(1/2) 0.2 materia barro (arcilla fangosa)
0.1 material barro y arena
B= 125.290 ≈ 130 m
Fb= Factor de fondoFb= 1.2 (para material grueso)
Si consideramos al material solamente de arrastre:B= 1.81(Q*Fb/Fs)^(1/2)
B= 1.81(560*1.711/0.2)^(1/2)
B= 104.918 ≈ 110 m
1.2.2 empleando la formula de: SIMONS-ALBERTSON:
B= KI*Q^(1/2) KI= factor de fondo y orillas de grava:
B= 4.2*(560)^(1/2) 5.7 fondo y orillas de arena4.2 fondo de arena
B= 99.390 ≈ 100 m orillas material cohesivo3.6 fondo y arillas de material cohesivo2.9 fondo y orillas de grava2.8 fondo de arena
orillas de materuial no cohesivo
1.2.3 Por razones de criterio se toma el promedio de los anchos estables obtenidos:
B= B1+B2+B3
B= 113.3 ≈ B= 115 m
1.3. CALCULO DE LA PROFUNDIDAD MEDIA (M)(Según BLENH-ALTINUN)
H= 1.02((Q*Fs)/Fb^2)^(1/3)
H= 1.02((560*0.2)/(1.711)^(2))^(1/3)
H= 3.44 POR RAZONES DE SEGURIDAD CONSIDERAMOS H= 3.5m
1.4. CALCULO DE LA PENDIENTE HIDRAULICA(Para las condiciones del rio y las caracteristicas del material, según BLENCH-ALTUNIN)
ts= Puña (en razon que no se daría desplazamiento)
1.6.3 Cálculo del ancho de la uña, en la base (Auña):A uña = 1.5 (P uña) La profundidad de la uña será
* en tramos rectos: 2.00mA uña = 1.5 (2) * en tramos en curva: 2.50m
A uña = 3 m
1.7 CALCULO DE LA ALTURA DE MURO:Deberá tenerse en cuenta los tramos del río donde ya se ha alcanzado el equilibrio.De la fórmula de MANNING - STRICKLER: Vm = Ks * R^2/3 * S ^1/2Considerando valores de acarreo, para secciones o ancho (bo) mayoresde : 30m se tiene:
* Q = bo * t (Ks * t^2/3 * S^1/2)
* t = (Q / (Ks * bo * S^1/2))^3/5fórmula que desarrollada en el item: 1.5.1
t = 2.11 m φ =coeficiente en función de la descara y pendiente
* BL = borde libreφ
BL = φ (V^2 / 2g) 3000 - 4000 2.0
2000 - 3000 1.7
Si Q = 560 m3/seg → φ = 1.2 1000 - 2000 1.4
500 - 1000 1.2
BL = 1.2 (3.9^2 / 2 * 9.81) 100 - 500 1.1
Adoptando el mismo criterio, se asume que el material del piso del río, sera reemplazado por roca suelta de D = 1000 a 1500 mm.
CAUDAL MAX. (m3/seg)
BL = 0.930 m
* HM = altura del muro
HM = t + BL
HM = 2.11 + 0.93
HM = 3.040 m ≈ 3.10 m
1.8 CALCULO DEL ANCHO DE CORONA a) Ancho minimo de la corona, según en ancho del equipo que se utiliza:
Bmin= 3.7 m
b) Calculo del Ancho de la Corona
B = 2.94 m
c) Según Normas y Reglamento Japonesas
B = 2.25 m
d) Buren of Reclamation
B = 3.67 m
Promedio de la corona(B): 2.95 ≈ 3 m Son finesConstructivos
𝐵=1.1× 〖𝐻𝑚〗 ^(1∕2)+1.0
𝐵=3.6× 〖𝐻𝑚〗 ^(1∕3)−3
𝐵=𝐻𝑚/5+3.05
DEFENSA RIBEREÑA, DE TIERRA CON PROTECCION DE ENROCADO
SE TIENE: * DATOS HIDROLOGICOS* PLANO A CURVAS DE NIVEL* RECOPILACION DE INFORMAION HIDROLOGICA.* PENDIENTE DEL SECTOR:
S= 0.0072* LECHO DEL RIO: CANTOS RODADOS CON ZONAS DE ARBUSTOS* AFLORAMIENTO: GRANODIORITA - PESO ESPECIFICO
Pesp.= 2.6* FACTOR DE ORILLA:
Fs= 0.2* FACTOR DE FONDO: (para material grueso)
Fb= 1.2
CALCULOS DEL DISEÑO
1.- DISEÑO DEL DIQUE ENROCADO:1.1 CALCULO HIDROLOGICO/HIDRAULICO: *Se analizo la hidrologia de la zona. Se determina la descarga maxima de diseño.(Qmax)
*Probabilidad de no ocurrencia (P)*Periodo de retorno respectivo (Tr)*Descarga promedia (Xprom)*Coeficiente de variabilidad (CV)*Desviacion standart (S)*Medias tipicas*Variable reducida (Yn)*Valor de la desviacion standart reducida (бn)
Se obtiene: la curva de frecuancias de maximas avenidas; en la cual se entra con Tr y se obtiene la descarga maxima de diseño que en presente DISEÑO SERA:
Q= 560 m^3/s* CALCULO HIDRAULICO: En base base a los datos hidrologicos e informacion topografica se realizo el calculo de los los principales parametros hidraulicos para diseñar la estructura propuesta.
1.2 CALCULO DE LA SECCION ESTABLE O AMPLITUD DE CAUSE (B).1.2.1 Empleamos las ecuaciones de la teoria del regimen estable de BLENCH-ALTUNIN:
* Diametro medio: Dm=D50 5 mm (para el caso de grava)* Calculo del factor de fondo:
* Calculo del ancho medio (estable) de la seccion:B= 1.81(Q*Fb/Fs)^(1/2) Fs= Factor de orilla:B= 1.81(560*1.711/0.2)^(1/2) 0.3 material muy cohesivo
B= 125.290 ≈ 130 m 0.2 materia barro (arcilla fangosa)0.1 material barro y arena
Fb= Factor de fondo
Si consideramos al material solamente de arrastre:B= 1.81(Q*Fb/Fs)^(1/2) Fb= 1.2 (para material grueso)B= 1.81(560*1.711/0.2)^(1/2)
B= 104.918 ≈ 110 m
1.2.2 empleando la formula de: SIMONS-ALBERTSON:B= KI*Q^(1/2) KI= factor de fondo y orillas de grava:B= 4.2*(560)^(1/2) 5.7 fondo y orillas de arena
B= 99.390 ≈ 100 m 4.2 fondo de arenaorillas material cohesivo
3.6 fondo y arillas de material cohesivo2.9 fondo y orillas de grava2.8 fondo de arena
orillas de materuial no cohesivo1.2.3 Por razones de criterio se toma el promedio de los anchos estables obtenidos:
B= B1+B2+B3
B= 113.3 ≈ B= 115 m
1.3. CALCULO DE LA PROFUNDIDAD MEDIA (M)(Según BLENH-ALTINUN)H= 1.02((Q*Fs)/Fb^2)^(1/3)H= 1.02((560*0.2)/(1.711)^(2))^(1/3)H= 3.44 POR RAZONES DE SEGURIDAD CONSIDERAMOS H= 3.5m
1.4. CALCULO DE LA PENDIENTE HIDRAULICA(Para las condiciones del rio y las caracteristicas del material, según BLENCH-ALTUNIN)S= (0.55*Fb^(5/6)*Fs^(1/12))/((1+C/233)*K*Q^(1/6))S= (0.55(1.711)^(5/6)*(0.2)^(1/12)/((1+500/233)*64.48*560^(1/6))S= 0.0073
0.0041C= concentracion de material de fondo en 10^-5
K= 6.6*g/y^(1.4) g= gravedad (m^3/segK= 11.42 y= peso especifico del agua 64.4750424
1.5. CALCULO DE LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACION:(Para cauces naturales definidos, aplicamos el metodo de LISVAN LEBEDIEV)
yg= 2.4(1-0.3) yp= peso especifico del rellenoyg= 1.68 n= % de vacios= 0.3
* Ev= Ev= componente vertical empuje activoEv= 1.567*sen(90º+30-90) δ= angulo de friccion del terreno Ev= 1.567*sen(30) β= angulo formado por el plano empuje y la Ev= 0.79 Ton/m horizontal.
* Eh= Eh= componente horizonatal del empuje activoEh= 1.567*cos(90º+30-90)Eh= 1.36
* (angulo del talud del material sobre el muro)W= peso de la estructuraW= (volumen gavion)(peso especifico del gavion)W= (3*1*1+2.5*1*1+2*1*1+1*1.5*1)*(1.68)W= 7.56
*
n´= 3.5 > 1.5 correcto
2.2.2. Seguridad al volteo:
* Mv= Eh*d Mv= momento que produce el volteoMv= 1.36*0.833Mv= 1.81 Ton
* Mr= W*S´+Ev*S Mr= Momento de resistencia Mr= 15.12*1.5+0.78*3Mr= 13.70 Ton
* n=n= 25.03/1.13= 7.55 ≥ 1.5 correcto
2.2.3. VERIFICACION:* R= R= Resultante de fuerzas normales a la base del
R= (15.12+0.78)cos0+1.36*sen0 muroR= 8.3 Ton
* e= (b/2)-(Mr-Mv)/R e= exentricidad de la resultantee= (3/2)-(25.03-1.13)/15.9e= 0.08 < 3/6=0.5