Introducción
En el siguiente trabajo se presenta una descripción del protocolo de investigación sobre la socavación en una construcción cercana a un cauce del rio o sobre la misma en rio Huacapa ubicado en Chilpancingo, Guerrero. Este protocolo incluye la redacción de antecedentes elaborados a partir de investigación biblio bibliográf gráfica ica en libros libros hechos hechos por diferen diferentes tes autores autores para para poder poder tener tener inform informaci ación ón variada con diferentes puntos de vista, buscando formar discusiones entre autores para encontrar los parámetros que nos ayuden a obtener una formulación correcta del problema a investigar, incluye un objetivo general el cual se busca cumplir en esta investigación , los objetivos especficos que en su conjunto resolverán el objetivo general , las hipótesis que nos plantean las investigaciones que se reali!aran , la metodologa en la cual se incluyen los pasos a seguir para reali!ar cada tarea o actividad programada en el cronograma de actividades.
Antecedentes
"a socavación # . . . es la remoción de materiales del lecho y de las bancas de un cauce debido a la acción erosiva del flujo de agua alrededor de una estructura hidráulica$ %&'()E*. +-/ +01.
"a socavación interesa al ingeniero de vas terrestres a causa de la frecuente necesidad de cru!ar ros y esteros, por medio de puentes, que tienen apoyos en el seno de la corriente. #E2isten tipos de socavación/ socavación general, socavación local y socavación por estrechamiento del cauce$ %)3C4. 500+/ 5+61. 7in embargo, $ . . . las formas de socavación en un cauce se presentan haya o no haya movimiento de sedimentos/ socavación en lecho móvil y socavación en agua$ %8()9'C:. 500;/ ;-01. . 500? @61. "a socavación es un tipo de erosión hdrica que hace referencia a la pArdida del material del lecho y de los márgenes del cauce debido a la capacidad de transporte asociada a un evento hidrológico, en este sentido, # . . . la socavación depende de muchos factores que pueden agruparse en dos grupos principales/ los factores geomorfológicos y de transportes$ %9()947(. 5006/ 501. En la socavación influye el tipo de material que e2iste en el cauce del rio. #"os materiales se socavan en diferentes formas, los suelos granulares sueltos se erosionan más rápidamente mientras que los suelos arcillosos son más resistentes a la erosión. "a profundidad má2ima de socavación se alcan!a en horas para suelos arenosos, en tanto que puede tardar das en suelos cohesivos, meses en piedras areniscas, aBos en piedras cali!as y siglos en rocas tipo granito$ %8E)*(GH3. +5? +-1. "a socavación depende mucho de la degradación y de las !onas que son inundables #la socavación puede ser a largo pla!o y por migración lateral de la corriente$ %7:E=84>. +-? 5+;1.
"a socavación tambiAn aguas debajo de las presas, consiste en el descenso gradual del fondo inducido por la interrupción del transporte de sedimentos de aguas arriba$ la erosión es mayor en las primeras secciones y disminuye paulatinamente a medida que se aleja$ %("9())(>. 500;? ;D1. "a socavación es muy comn al pie de las obras de e2cedencia y deflectores de carga #se produce en secciones bajo descargas sin obras de protección y se debe a la gran energa del flujo en estas !onas, la cual se disipa generando turbulencias, esto facilita que las partculas sean suspendidas incrementando la erosión$ %=E<3>(. 500+? 61.
En las tuberas que están sumergidas bajo el suelo o a un costado del cauce #la socavación se produce debido a la turbulencia generada por el flujo alrededor de dicha tubera$ %748E"4. 500? 5+1. ara evitar una socavación en una obra se debe proteger el cauce contra una socavación la cual debe consistir en la toma de medidas necesarias para evitar el daBo lo menos posible durante las Apocas crecientes #se utili!an mAtodos de protección/ hidráulicas, estructurales, monitorio y bioingeniera$ %GE)E. 500? ;D1. "as obras fluviales son esenciales para la regulación de la corriente natural del ro dentro de un curso bien definido, generalmente el que suele ocupar la corriente. #or su importancia en el diseBo de presas y cimentaciones, as como en el estudio de la e2plotación de aguas subterráneasF$ %&')E*.+6? +501. En cada punto se considera dependiente de la velocidad media del agua y de la velocidad media requerida para arrastrar las partculas de sedimento. #"a socavación en las curvas es un fenómeno difcil de anali!ar en ra!ón de los flujos secundariosF$ %)3CH()<74>. +? +-01. "a modelación matemática del flujo de agua en un ro consiste en intentar conocer los valores que toman las variables hidráulicas %calado, velocidades, caudal, etc.1 #"a teora del flujo del agua en medios porosos aplicando un mAtodo gráfico para encontrar la ecuación de "aplaceF$ %&')E*.+6? D1. "a socavación del fondo de un cauce definido es el producto del desequilibrio entre el aporte sólido que trae el agua a una cierta sección y la mayor cantidad de material que es removido por el agua en esa sección. #"a socavación consiste el nivel del fondo del cauce de una corriente causada por el aumento del nivel del agua...$ %)3CH()<74>. +? +@1.
Es la remoción de materiales del lecho y de las bancas de un cauce debido a la acción erosiva del flujo de agua alrededor de una estructura hidráulica. #"a socavación es un fenómeno natural que ocurre en el fondo de un canal natural o artificial cuando el agua se encuentra en movimiento.$ %"4*(>4.50+@? @D1 ara el estudio de los efectos de la propagación de avenidas en ros, y en concreto para la obtención de valores de las velocidades y niveles de agua, se han usado en el pasado, y todava se usan mayoritariamente actualmente, modelos unidimensionales en rAgimen permanente gradualmente variado y fondo fijo #"a rugosidad en un canal es un parámetro determinante en un ro el caudal circulante y la altura del agua estas relacionadas de una manera más compleja.$ %=()83>.5005? D1.
(quellos ros que arrastran una gran cantidad de sedimentos y que desembocan en el mar, con mareas reducidas, o en otro ro, o tramo del mismo ro con pendiente mucho menor. #"a pendiente de un ro establece la diferencia más importante en cuanto al rAgimen y se llaman ros 8orrenciales.$ %=()83>.5005? +61.
Planteamiento del problema
"a socavación en cauces de ros es un problema de gran dimensión, que afecta a todo tipo de edificación cercana o cimentada sobre el mismo, hablamos de puentes, canales, carreteras, entre otros. En las ltimas dAcadas se ha notado el incremento de la magnitud de los fenómenos meteorológicos a lo que lleva el incremento a las fallas en los puentes, y sobre todo al encausamiento mismo del ro, teniendo como consecuencias adjuntas el desbordamiento y afectando todo tipo de construcción cercana a este. "a socavación en el tramo del rio Huacapa es ocasionada por el agua, a lo que origina la erosión en el tipo de material %arcilla, arena o grava1. or lo regular un rio soporta una cantidad de agua %datos1 promedio a la que está acostumbrado, pero en estos ltimos tiempos sobrepasan esos lmites debido a los cambios climáticos. "a solución sera hacer cálculos, para determinar la socavación y proponer una cimentación adecuada para todo tipo de construcción que se ejecute sobre el cauce del ro.
Objetivo general
(nali!ar los factores fsicos que conllevan a la socavación que ha provocado la afectación en construcciones cercanas al cauce del rio debido al incremento de la erosión provocando que el cauce incremente Objetivos específicos
J(nali!ar los diferentes factores fsicos que conllevan a la socavación. JConocer cómo afecta la socavación a las construcciones cercanas al cauce. JConocer los diferentes tipos de soluciones para evitar la socavación de las construcciones cercanas al ro. Hipótesis
El flujo de agua crece en Apoca de lluvias, donde precisamente el cambio climático intensifica los fenómenos meteorológicos, y por lo tanto las lluvias son con mayor fuer!a, por consecuencia la erosión del suelo es más inestable. 7iendo as las cimentaciones de los puentes y canales de encau!amiento tienden a perder sus apoyos, por la erosión del suelo, poniAndolos en descubierto y llevándolos al colapso. (l llevarse a cabo investigaciones para disminuir el problema de socavación en otras ciudades de =A2ico y en otras partes de "atinoamArica puede haber soluciones aplicables o de apoyo para una solución al actual problema.
Metodología •
•
Con base a la información cartográfica e hidrometeorológica generada por la Comisión >acional del (gua, clasificar los factores fsicos de acuerdo a sus tipos, como lluvia, vientos, sismos, entre otros, para conocer el impacto de cada uno de estos fenómenos en la socavación. otografas de los daBos a la construcción en septiembre del 50+
•
)eali!ar investigación de campo, sondeo, encuestas, acudir a instancias de gobierno donde nos brinden información oficial sobre el tema a investigar, para conocer estado actual de las construcciones que fueron afectadas o que se han
•
reparado por dicha socavación. ( partir de anali!ar toda la información recabada y obtener los factores que forman el problema, se buscara la posible solución que ayude a reducir el problema. (lgunas posibles soluciones serian/ una buena locali!ación de obras hidráulicas y construcciones, un diseBo de pilas que no obstruya el paso del agua asi como su forma geomAtrica, orientación y un nmero adecuado de pilas. Con la buena ubicación de pilas y estribos alineados con la corriente se tendrán cimentaciones seguras. 'n diseBo correcto de cimentaciones seguras y suficientemente profundas para que no se requiera una protección adicional. Construcción de mejoras al cauce. 3nstalación de enrocado alrededor de pilas yKo estribos u otra forma de acora!amiento. =onitoreo de las profundidades de socavación y cierre del puente, si resultan e2cesivas.
Localización de la zona de estudio.
io !uacapa ubicado en "!ilpancingo #ro.
"ronograma de actividades
(ctividad Elaboración y presentación del protocolo 3nvestigación documentada con base a la socavación,
comparándola
con
echa 4ctubreL
investigación documentada de casos eficientes donde se haya reducido el problema. 3nvestigación
de
campo, encuestas,
=ar!o 50+D
sondeos, etc. Comparación entre el estado actual de las
construcciones
afectadas.
Comparándola con los estados actuales de
otras
construcciones
donde
se
(bril 50+D
presentó el mismo problema y se haya reducido o solucionado el mismo en otras ciudades. Elaboración de la propuesta de solución
=ayo 50+D
para reducir el problema. resentación de la propuesta
&unio 50+D
de
solución.
$ibliografía
)3C4, )odrgue! (lfonso, 500+. #"a ingeniera de suelos en las vas terrestres$. Edit. "imusa. ;ta Edición. =A2ico.
&'()E*, 9adillo Eulalio, +-. #=ecánica de suelos tomo 5$. Edit. "imusa. +ra Edición. =A2ico. 9()947(, Gil 7ebastián, 5006. #=etodologa para calcular la profundidad de socavación$ 8esis. =A2ico. =()83>, Iide &uan, 500. $ 3ngeniera de ros$ Edit. Edición. =A2ico. ("9())(>, (guilar Enrique, 500;.$ 7ocavacion en cauces de ros, puentes y carreteras$ 8esis. =A2ico. =E<3>(, Gon!ales (lberto, 500+. #las caras del agua subterránea$ Edit. Edición. =A2ico. 7(>83(G4, Casanova =ara Elena, 500-. #7ocavación en ros, puentes y carreteras$ 8esis. =A2ico. G'EI()(, =.E, +6. M7ocavación en puentesM, 'niversidad del Cauca, opayán. )4C(, (strid, +- M7ocavación en pilas de puente.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
