ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA DE LA EROSIÓN DE MÁRGENES Tesis presentado por: Alumno: ALAGON FERNANDEZ YOJAM
CUSCO DICIEMBRE 2011
INDICE Índice _____________________________________ _______________________________________________________ ____________________________Pag. __________Pag. 2 Presentacion_________________________________ Presentacion____________ _______________________________________ ___________________________Pag. _________Pag. 3 Introduccion_____________________________ Introduccion_______________________________________________ _______________________________Pag. _____________Pag. 4 ____________________________________________________ ____________________________Pag. __________Pag. 5 Capitulo I__________________________________ 1.1. Identificación del problema_______________________________ problema_____________________________________________Pag ______________Pag.. 5 1.2. Formulación del problema___________________________ problema_____________________________________________ ___________________Pag. _Pag. 8 1.3. Objetivos________________________________ Objetivos__________________________________________________ ____________________________Pag.8 __________Pag.8 _______________________________________________________ ____________________________Pag. _______Pag. 9 Capitulo II__________________________________ Bases teoricas_______________________________ teoricas____________________________________________________ _____________________________Pag. ________Pag. 9 2.1. Antecedentes____________ Antecedentes______________________________ ________________________________________ ___________________________Pag. _____Pag. 9 2.2. Marco conceptual_______________ conceptual________________________________ _________________________________ _____________________Pag.11 _____Pag.11 2.2.2. Resistencia_____________________________ Resistencia______________________________________________ ____________________________Pag.12 ___________Pag.12 2.2.3. Clases_________________________________ Clases_________________________________________________ ____________________________Pag.12 ____________Pag.12 2.2.4. Prueba del cilindro_______________________________ cilindro________________________________________________ ____________________Pag.12 ___Pag.12 2.2.5. Calidad_________________ Calidad_________________________________ _____________________________________ ___________________________Pag.12 ______Pag.12 2.2.6. Mezclas_________________ Mezclas________________________________ ____________________________________ ___________________________Pag.13 ______Pag.13 2.2.7. Pruebas_______________________________ Pruebas_______________________________________________ ____________________________Pag.14 ____________Pag.14 2.2.8. Mezclas y vaciados_______________________________ vaciados__________________________________________________ ___________________Pag.15 Pag.15 2.2.9. Curado________________________________ Curado__________________________________________________ ____________________________Pag.16 __________Pag.16 2.3. Especificaciones técnicas de los gaviones_____________________________ gaviones__________________________________Pag.16 _____Pag.16 2.3.1. Descripcion_______________ Descripcion_____________________________ ___________________________________ ____________________________Pag.16 _______Pag.16 2.3.2. Materiales_________________ Materiales_________________________________ ___________________________________ _________________________Pag.16 ______Pag.16 2.3.3. Red metalica______________________________ metalica__________________________________________________ __________________________Pag.17 ______Pag.17 2.3.4. Piedra _________________________________ ______________________________________________________ ____________________________Pag.19 _______Pag.19 2.3.5. Ejecución______________________________ Ejecución___________________________________________________ ____________________________Pag.19 _______Pag.19 2.3.6. Método de medición_______________ medición_______________________________ __________________________________ ___________________Pag.20 _Pag.20 2.3.7. Certificación del fabricante_________________ fabricante____________________________________ ___________________________Pag.20 ________Pag.20 2.3.8. Bases de pago_______________________________ pago_________________________________________________ ________________________Pag.21 ______Pag.21 2.3.9. Análisis de costos unitarios referencia____________________________________Pag.2 referencia____________________________________Pag.211 2.4. Hipotesis________________________________ Hipotesis______________________________________________________ ____________________________Pag.23 ______Pag.23 _______________________________________________________ ___________________________Pag.24 ______Pag.24 Capitulo III__________________________________ De la metodología_____________________________ metodología__________________________________________________ ____________________________Pag.24 _______Pag.24 3.1. Tipo de investigacion______________ investigacion________________________________ ____________________________________P __________________Pag.24 ag.24 3.2. Técnicas instrumentos de campo_________________ campo____________________________________ _________________________Pag.24 ______Pag.24 3.3. Análisis de observacion__________________________ observacion___________________________________________ _______________________Pag.24 ______Pag.24 ____________________________________________________ ____________________________Pag.25 _________Pag.25 Capitulo IV_________________________________ 4.1. Acciones en la cuencas_______________________________ cuencas_________________________________________________P __________________Pag.25 ag.25 4.2. Acciones en los rios______________________________________________ rios____________________________________________________Pag.25 ______Pag.25 4.3. Dar el espacio necesario___________________________________________ necesario________________________________________________Pag.25 _____Pag.25 4.4Permitir que circule en un régimen ecológico durante todo el año_________________Pag.26 año_________________Pag.26 4.5. Aumentar los grados de libertad l ibertad de los causes y conectividad de las riveras________Pag.26 4.6. Esperar un tiempo a que la propia naturaleza recupere su estructura______________Pag.26 estructura______________Pag.26 Concluciones________________________________ Concluciones____________________________________________________ _____________________________Pag27 _________Pag27 Sugerencias________________________________ Sugerencias_________________________________________________ ______________________________Pag.2 _____________Pag.288 Bibliografia_________________________________ Bibliografia______________ _______________________________________ _____________________________Pag.29 _________Pag.29
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PRESENTACION En este trabajo se presenta la identificación y evaluación de las principales fuentes de contaminación del río Huatanay y Vilcanota en el sector de Calca-Urubamba, para ello se han realizado los estudios iníciales de las características ambientales físicas; análisis de la calidad del agua del río e identificación de las principales fuentes de contaminación, efectos de la contaminación y, finalmente, una propuesta de mitigación y posible remediación a este problema, por la gran importancia que tiene el río Vilcanota para esta zona del país. Esperando ser valorada y expuesta sus sugerencias para la mejora y la superación del presente estudio presento a Ud. Para su respectiva evaluación.
El ESTUDIANTE
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INTRODUCCION INTRODUCCION
Muchos productos de desechos de las sociedades modernas constituyen un valioso recurso que el hombre puede recuperar, reciclar o reutilizar en su propio beneficio, evitando de esta forma la consiguiente degradación ambiental y consumo excesivo de recursos naturales. En el cusco, la construcción de plantas de tratamiento de aguas residuales se ha detenido a partir de las últimas décadas debido a la escasez. Los altos costos del agua y las regulaciones ambientales vigentes, el principal beneficio que proporcionan las plantas de tratamiento es la recuperación del agua residual para su reutilización en procesos que no requiere la calidad del agua destinada para consumo humano. El presente trabajo de tesis responde a la necesidad práctica de completar un proyecto de investigación sobre tratamiento de aguas negras, canalización y recuperación de áreas verdes colindantes con el rio Huatanay y Vilcanota. La información correspondiente a este proyecto se ha clasificado en cuatro capítulos. El primero se expone los aspectos preliminares de identificación y planteamiento del problema, en el segundo información concerniente a las bases teóricas. Por ello el capítulo tercero es de la metodología y tipo de investigación. El capítulo cuarto, por último, se presenta las propuesta, conclusión, y la sugerencia.
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Capítulo I
1.1. IDENTIFICACION DEMÁRGENES
DEL
PROBLEMA
DE
LA
EROSIÓN
Los cambios morfológicos producidos por la erosión de márgenes se dan en numerosos ríos. Estos cambios, a veces producidos en forma abrupta, determinan efectos negativos de importancia tanto en poblaciones próximas a las costas como en numerosas obras de infraestructuras que no consideran en forma correcta dicho fenómeno. Víctimas humanas, viviendas que se derrumban o desaparecen, sectores productivos arrasados, puentes que se caen, vías de acceso terrestre inutilizadas y demás nefastas consecuencias trae aparejado el complejo problema de la erosión de márgenes. En la serie de figuras se ven los efectos de la erosión de márgenes afectando directamente a viviendas en zonas cercanas a las mismas.
Sector de viviendas afectadas por la erosión de márgenes.
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Vivienda derrumbada a causa de la erosión de márgenes.
Carretera afectada. SEMINARIO DE TESIS
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Sector productivo expuesto a la erosión de márgenes.
Puente ferroviario colapsado por la erosión de márgenes. O C S U C
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En la presente tesis, los canales a modelar están constituidos por material no cohesivo (arenas), sin embargo su implementación contempla la posibilidad de extenderlos a material cohesivo en una etapa posterior al presente trabajo. La filosofía de trabajo adoptada para el desarrollo de este modelo es la de reducir el problema a los grados de libertad relevantes, a fin de aportar mayor claridad conceptual y más eficiencia computacional. Así se utiliza una formulación integrada en la vertical para el modelo hidrodinámico, lo cual reduce el problema a una dimensión para el canal recto. En el caso curvo, a la corriente principal longitudinal se le superpone la corriente secundaria lateral, la cual es la responsable de la erosión asimétrica en el fondo y las márgenes. Con la metodología de cálculo desarrollada matemáticamente, se pasará al próximo capítulo, el cual explica de qué manera fue implementado numérica y computacionalmente el modelo propuesto.
1.2. FORMULACION DEL PROBLEMA. La se ha elaborado en función a los resultados del diagnóstico, la identificación de problemas y potencialidades del territorio, en los que se han tomado en consideración los requerimientos de la población, las autoridades e instituciones más representativas, realizados en la región del valle del Cusco; a fin de lograr que la propuesta recoja el sentir de la población cusqueña; ellos han sido seleccionados y priorizados en función del objetivo principal de la investigación; de orientar el crecimiento urbano seguro y ordenado a través de una propuesta integrada de planificación y manejo de peligros naturales. El enfoque de ciudad sostenible que se plantea para la región del valle del Cusco, está orientado a lograr que la ciudad satisfaga las necesidades de sus habitantes sin perjuicio de las futuras generaciones, reorientando su crecimiento hacia zonas seguras y con factibilidad de servicios, de manera que no sea susceptible de paralizar drásticamente sus actividades, ni poner en peligro la vida de la población y sus pertenencias, por efectos de los peligros naturales a los que está expuesta. A fin de contrarrestar progresivamente las tendencias negativas para el desarrollo de la ciudad del cusco, se parte de la identificación de los problemas y sus causas priorizadas en el diagnóstico, luego cada problema se transforma en un objetivo estratégico, que orienta el Plan de Acción.
1.3. OBJETIVOS Explicar y proponer el sistema de tratamiento de la cuenca del rio Vilcanota calca Urubamba se construirá con sistema de alta ingeniería. El enfoque de la propuesta considera las tres dimensiones de la sostenibilidad: ambiental, social, y económico descritas en el Marco Teórico. Se pretende orientar el desarrollo sostenible de la ciudad del cusco y su entorno, generando una articulación sinérgica entre crecimiento económico, equidad social, protección ambiental, que incorporan la participación ciudadana y ética de responsabilidad del gobierno local, regional y nacional. SEMINARIO DE TESIS
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Los fundamentos técnicos de la propuesta de ciudades sostenibles constituyen: unidades eco productivas de la provincia del valle del Cusco, gratificadas en el Mapa fin de contrarrestar la sobre explotación de algunas áreas y la sub explotación de otras que aseguran la sostenibilidad del entorno considerando que los problemas de la ciudad no se originan precisamente dentro de sus límites, sino generalmente en su entorno, por lo tanto la solución de los mismos debe tener un enfoque integral. • La identificación de las
• El Mapa de Usos del Suelo de la Ciudad en función al Mapa de Peligros naturales y la
valoración de las aptitudes del territorio, a fin de orientar el crecimiento de la ciudad hacia zonas seguras, para viabilizar su sostenibilidad. • La efectividad e impacto positivo de la propuesta tiene un soporte estratégico en el
desarrollo institucional del gobierno local, regional, instituciones y población organizada, así como los mecanismos de las acciones y proyectos que dan lugar a una articulación espacial coherente que impulsa el desarrollo regional.
CAPITULO II BASES TEORICAS 2.1. ANTECEDENTES: Pese a la importancia cultural, económica y ambiental de los ríos Huatanay y Vilcanota para la región, estos cursos de agua están sufriendo enormes alteraciones, a un ritmo extremadamente acelerado. Los diferentes ejes de trabajo desarrollados en esta tesis, morfometria, calidad del hábitat e integridad biótica, contribuyen cada uno con un punto de vista diferente sobre los problemas de nuestros ríos y sus causas primordiales. A la vez estos ejes de trabajo son complementarios entre si y ayudan de manera certera a explicar las alteraciones presentes en los diferentes componentes del ecosistema ribereño, aportando una comprensión global de los problemas de los ríos en relación a su cuenca. Por ejemplo, el estudio morfo métrico de los ríos, arroja una alteración de la tasa anchoprofundidad en ambos ríos: en el caso del Vilcanota en casi todo el trayecto del rio (a excepción de la parte alta), y en el rio de Huatanay al entrar a la ciudad de cusco. El estudio de la calidad del hábitat nos muestra, que la causa más probable para esta alteración es la erosión de las riberas (presente en mayor o menor grado en todo el trayecto de los ríos) y el incremento del aporte de sedimentos proveniente de la cuenca (con parámetros del hábitat afectados por esto desde la parte media de los rios), debidos a los cambios en el uso de suelo, deforestación y sobre pastoreo. Del mismo modo, estos dos ejes de trabajo contribuyen a explicar las causas de los impactos en la integridad biótica de los ríos: Las partes altas de las cuencas en estudio presentan una integridad biótica de excelente a buena (clase 1), generalmente potenciada por ausencia SEMINARIO DE TESIS
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de fuentes de contaminación puntual, un cauce estable morfo métricamente y un hábitat del rio en buenas condiciones. En la parte media de los ríos, la integridad biótica es buena (clase 2), con un hábitat sustentable. En el caso del Vilcanota, no presenta alteración en sus parámetros morfometricos; por lo que el rio conserva su capacidad de autodepuración, recuperándose del fuerte impacto de la contaminación difusa del ganado y lugares turísticos ubicados aguas arriba y de la contaminación puntual de los caseríos de la zona. En el caso del Huatanay, es un rio con mayores impactos en el morfometria del cauce en todo su trayecto (a excepción de la parte alta), y por lo tanto con una disfunción que le impide auto depurarse de manera efectiva, por lo que cualquier incremento de los impactos a futuro (alteraciones mayores en el hábitat y en la calidad del agua) seguramente afectaran gravemente a este rio. Si actualmente conserva una integridad biótica buena (clase 2) hasta antes de entrar a la ciudad, es porque su cuenca esta relativamente menos urbanizada y con menos desarrollo turístico que la cuenca del Vilcanota. Al entrar al área urbana de la ciudad de Cuenca, los dos ríos sufren un detrimento en su integridad biótica (clase 3: media). Pese a que existen interceptores marginales de las aguas residuales y no existe contaminación puntual, los ríos no pueden sostener comunidades balanceadas de invertebrados acuáticos debido a las alteraciones de la morfometria del cauce y al deterioro en la calidad del hábitat de los ríos (hábitat no sustentable en estos tramos). Este punto es crucial para comprender que todos los esfuerzos regionales destinados al control de la contaminación del agua, por si solos son inútiles si no tratamos el problema de los ríos de manera integral, es decir, remediando los danos causados en su hábitat y atacando los problemas en sus cuencas. Se necesita una cabal comprensión de los ríos, en todos los niveles de la sociedad, como ecosistemas complejos íntimamente relacionados con el área circundante y con su cuenca hidrográfica. Es fundamental la difusión de la visión ecosistemica de los ríos, de los valiosos recursos que aportan a la sociedad y de lo que perderemos si seguimos tratándolos como hasta hoy en día. El último eje de trabajo de esta tesis, el trabajo con los actores, permitió una aproximación a algunos de los sectores involucrados en el manejo de los ríos y sus cuencas, impulsando un proceso inexistente anteriormente en la ciudad de Cuenca. Se logró el reconocimiento colectivo de: _ Los problemas existentes: ambientales, sociales e institucionales. _ El modo de actuar de los tomadores de decisiones. _ La necesidad de abordar los problemas desde la multidisciplina. _ La responsabilidad que cada actor institucional y ciudadano tiene en la solución de los problemas. _ La necesidad de nuevos enfoques y propuestas de manejo y gestión. Se aspira que la gestión iniciada en este trabajo, sea el germen de un proceso a largo plazo, basada en los principios del manejo eco sistémico y de la gestión integrada de cuencas. SEMINARIO DE TESIS
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2.2. MARCO CONCEPTUAL Y TEORICO 2.2.1. MUROS DE CONCRETO REFORZADAS REFORZADAS CON FIBRAS FIBRAS DE ACERO GENERALIDADES Este trabajo se refiere a la construcción de losas de concreto de cemento Portland, reforzadas con fibras metálicas. Para tal fin, El contratista ejecutará todo el trabajo, suministrará todo el equipo, herramientas y materiales necesarios para fabricar, transportar, colocar y ensayar todo el concreto de Cemento Portland, de conformidad con estas especificaciones y los planos respectivos.
MATERIALES a. Cemento Portland.- El Cemento Portland llenará todos los requisitos indicados en las Especificaciones Estándar para Cemento Portland (ASTM C 150). b. Agregados.- Los agregados para el cemento llenarán todos los requisitos estipulados en las Especificaciones Estándar para Agregados de Concreto (ASTM C 33). El tamaño más grande del agregado será 25 mm, o una quinta parte de la dimensión más pequeña entre encofrados del elemento donde se usará el concreto.
c. Agua.- El agua que ha de usarse en mezclas de concreto será limpia, libre de cantidades deletéreas, de ácido, álcali, o materiales orgánicos y también será potable. El agua del mar no se utilizará en mezclas de concreto, bajo ninguna circunstancia.
d. Fibras de Acero.- Las fibras de acero a utilizarse para el refuerzo del concreto serán de acero trefilado de bajo contenido de carbono Tipo Wirand FF1 o similar, y tendrán las siguientes características mínimas: -
Tensión de ruptura:
mayor a 1,100 MPa
-
Alargamiento en la ruptura:
menor a 4%
-
Módulo de elasticidad:
210,000 N/mm2
Asimismo, las fibras deberán cumplir la siguiente Normativa Internacional especializada en el uso de este tipo de materiales: -
Tipo I de la Norma ASTM A820/01 (Standard Specification for Steel Fibers for Fiber-Reinforced Concrete)
-
Tipo R2 de la Norma UNI 11037 (Fibras de acero utilizadas en la preparación del conglomerado de concreto reforzado)
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Para garantizar la Calidad de los insumos, el fabricante de la fibra deberá acreditar alguna Certificación Internacional de Calidad Tipo ISO o similar, acerca de los procesos productivos de sus materiales.
e. Productos Aditivos.- Los productos aditivos, serán permitidos siempre que éstos sean autorizados por el inspector y aceptados por el fabricante de las fibras. El costo de los productos aditivos, cuando estos hayan sido aprobados por el inspector será incorporado en el precio unitario del contrato para el concreto.
f. Almacenaje de Materiales.- El cemento y agregados serán almacenados en la obra, de tal manera que se impida la contaminación con materias extrañas. Cualquier material que se haya deteriorado o que se haya dañado no se utilizará en el concreto. 2.2.2. RESISTENCIAS a. La tenacidad y la resistencia será determinada probando muestras prismáticas, de conformidad con el Método Estándar de Ensayo para la Tenacidad a Flexión y Resistencia a la Primera Grieta del Concreto Reforzado con Fibras (ASTM C 1018-97). b. El contratista podrá utilizar normas de resistencias a la compresión en Cilindros Moldeados de Concreto (ASTM C39), con tal que se presente la suficiente evidencia y que se ejecuten pruebas reales, a satisfacción del Inspector, que demuestren sin duda alguna, la relación precisa entre las resistencias obtenidas en cilindros, con las obtenidas de conformidad con la Norma ASTM C1018-97. 2.2.3. CLASE El contratista preparará el concreto de una clase tal como se describe a continuación:
a. Concreto para uso de losas de concreto reforzadas corrientes: La mínima resistencia en compresión después de 28 días de fraguado será:
2.2.4. Prueba del cilindro 210 Kg/cm2 (3,000 lbs/pulg2)
2.2.5. CALIDAD Esfuerzos Permisibles.- Los esfuerzos permisibles para el diseño de todos los elementos de concreto, se basan en la mínima resistencia a la compresión especificada, después de 28 días de fraguado, o la mínima resistencia a la compresión especificada en Un periodo menor de fraguado, después del cual el concreto ha de recibir la carga plena del trabajo. SEMINARIO DE TESIS
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2.2.6. MEZCLAS Preparación.- El contratista preparará todas las mezclas de concreto sujetándose a las siguientes condiciones y a la aprobación del inspector:
a. Las proporciones de los materiales y el contenido de agua serán establecidos por pruebas que se ejecutarán antes del inicio de las operaciones, utilizando las consistencias adecuadas para la obra, preparando muestras de conformidad con el Método Estándar para la Fabricación y Curado en el Laboratorio de Especímenes de Concreto para Ensayos (ASTM C 192) y ejecutando pruebas de conformidad con el Método Estándar de Ensayo para la Resistencia a Compresión de Especímenes Cilíndricos de Concreto (ASTM C-39). Se establecerá una curva que represente relación entre el contenido de agua y la resistencia media de compresión después de 28 días de fraguado, o la resistencia menor que ésta última y a la cual el concreto ha de recibir la carga plena del trabajo. b. Esta curva será trazada en una gama de valores que cubran todas las resistencias a la compresión estipuladas en los planos del Contrato o en las especificaciones. La curva será definida por lo menos por tres puntos, cada uno representando valores medios de un mínimo de cuatro muestras de prueba. El contenido de agua que se use en el concreto para la estructura determinada por la curva, corresponderá a la resistencia que sea un quince por ciento (15%) mayor que aquélla especificada en los planos o en las especificaciones. No se hará ninguna sustitución en los materiales empleados para las obras sin que se ejecuten previamente pruebas adicionales de conformidad con lo ya descrito, para comprobar que la calidad del concreto es satisfactoria.
c. Las proporciones del agregado y cemento en cualquier clase de concreto, serán tales que produzcan una mezcla que fluya fácilmente en las esquinas y ángulos del encofrado y alrededor del refuerzo, utilizando el sistema de vaciado aceptado en la obra, pero sin permitir que se agreguen los materiales o que brote agua en exceso en la superficie. La mezcla de agregados tendrá tal combinación de tamaños que cuando sea separado en el tamiz normal N° 4, el peso que pase (agregados finos) no sea menor del treinta por ciento (30%), o mayor del cincuenta por ciento (50%) del peso total, salvo que el inspector ordene otra proporción.
Los métodos para medir los materiales para el concreto serán tales que las proporciones puedan ser reguladas con precisión y verificadas en cualquier momento. Todas las mediciones de materiales deberán ser hechas por peso. SEMINARIO DE TESIS
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d. El contenido de cemento máximo permisible en cualquier mezcla debe ser de 425 Kg por metro cúbico, a excepción de algún caso en el que el Inspector pueda permitir hasta los 450 Kg por metro cúbico, cuando tal cantidad de cemento no produzca una contracción excesiva. e. Diez cilindros será la cantidad mínima de muestras que deben fabricarse y probarse por día de vaciado, en cada día de vaciado, en cada clase de concreto. De los diez cilindros, tres serán probados a ruptura a los siete días de fraguado. Tres serán probados a ruptura a los 28 días de fraguado; y tres serán probados a ruptura a los noventa días de fraguado. Un cilindro será guardado para ser probado al año de fraguado.
2.2.7. PRUEBAS a. Durante el avance de los trabajos se fabricarán y curarán muestras para pruebas de compresión de acuerdo con el Método Estándar para la Fabricación y Curado en Campo de Especímenes de Concreto para Ensayos (ASTM C 31). La mínima cantidad de muestras que han de fabricarse para cada prueba será de tres unidades. Por lo menos una prueba será preparada para cada veinte metros cúbicos de concreto vaciado; y no menos de una prueba para cada cincuenta metros cúbicos de concreto de cada clase.
b. Las muestras serán probadas de conformidad con el Método Estándar de Ensayo de Resistencia a Compresión de Especímenes Cilíndricos de Concreto (ASTM C39) c. El periodo normal de prueba será de veintiocho días; sin embargo se podrán hacer pruebas en períodos de siete días si se establece la relación entre la resistencia obtenida a los veintiocho días y a los siete días por medio de pruebas de los materiales y de las proporciones usadas. d. Si la resistencia media de los cilindros de control, de cualquier parte de las estructuras, quedara debajo de las resistencias de compresión estipuladas en los planos, el Inspector ordenará una modificación de las proporciones o en el contenido de agua, modificación que será aplicada, en la parte restante de la estructura. Si la resistencia media en los cilindros curados en la obra quedara debajo de la resistencia requerida, el Inspector podrá requerir condiciones de e. temperatura y humedad necesarias para obtener la resistencia requerida y también podrá requerir pruebas de conformidad con el Método Estándar de Ensayo para la Obtención y Ensayo de Núcleos Perforados y Vigas Aserradas de Concreto (ASTM C 42).
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f. En caso que el Inspector requiera una modificación en el contenido de agua no se hará ningún pago adicional para cubrir el cambio en las cantidades de cemento y agregados afectado. 2.2.8. MEZCLA Y VACIADO – El contratista a. Preparación del equipo y del sitio donde se vaciará la mezcla. – presentará para la aprobación del Inspector, el plan propuesto para mezclar y vaciar el concreto. Esta presentación incluirá, pero sin necesariamente limitarse a ello, lo siguiente:
-
Descripción y relación del equipo para mezclar, pesar y vaciar el concreto
-
Un programa de trabajos, indicando en períodos semanales, y delineando claramente el comienzo y terminación de las operaciones principales.
b. Antes de vaciar el concreto, todo el equipo para mezclar y transportar el concreto será limpiado. Toda la basura será removida de los sitios que ocupará el concreto y el encofrado será completamente humedecido o aceitado. c. El contratista eliminará toda el agua que esté depositada en los sitios donde se vaciará el concreto antes que éste se vacíe; salvo que el Inspector ordene lo contrario. d. Mezclado.- El concreto será mezclado hasta que se logre una distribución uniforme de los materiales. Una vez todos los materiales se encuentren en la mezcladora se procederá a agregar la Fibra Tipo Wirand FF1 o similar, de acuerdo a la dosificación especificada y se mezclará por un tiempo de un minuto por cada metro cúbico de mezcla de concreto. Se tendrá cuidado en no excederse los tiempos de mezclados. Luego la mezcladora será completamente vaciada antes que ésta vuelva a ser llenada. En el caso de mezclas preparadas en la obra, la mezcladora será agitada a la velocidad recomendada por su fabricante y la mezcla se continuará por dos minutos después que todos los materiales hayan sido introducidos en la mezcladora.
e. Transporte.- El concreto será transportado desde la mezcladora hasta el sitio donde ha de depositarse, utilizando métodos que impidan la separación o pérdida de los materiales. f. Vaciado.- No se vaciará concreto de ninguna clase en ninguna parte, hasta que el inspector no apruebe el vaciado que ha de hacerse. El concreto será vaciado, mientras sea esto factible, en el lugar destinado y de tal manera que se eliminará la segregación producida por la múltiple manipulación o por el flujo inducido en el concreto. El vaciado del concreto se ejecutará a un ritmo que permita su estado plástico durante todo el proceso y que fluya fácilmente entre los espacios SEMINARIO DE TESIS
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formados. El concreto que se haya fraguado parcialmente, o que haya sido contaminado por materias extrañas, no será utilizado en la obra, tampoco aquel concreto que haya sido mezclado podrá ser utilizado de nuevo. -
Cuando se haya iniciado el vaciado, éste será continuado en una operación constante hasta que se termine el vaciado de un elemento o sección.
-
Todo el concreto será completamente compactado por medio de vibradores. El concreto también será completamente compactado alrededor del refuerzo o elementos empotrados, así como las esquinas del encofrado.
2.2.9. Curado.- El contratista preverá medios para mantener el concreto en un estado húmedo, por lo menos por siete días después de que hayan sido vaciados. 2.3. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS GAVIONES CAJA FUERTE 2.3.1. DESCRIPCION. Este ítem se refiere a todas las obras ejecutadas con Gaviones Caja Fuerte, las que se realizarán de acuerdo a las presentes especificaciones con los requisitos indicados en los planos.
2.3.2. MATERIALES. El Gavión Caja Fuerte es un elemento de forma prismática rectangular, constituido por piedras confinadas exteriormente por una red de alambre de acero protegido con un recubrimiento de Zinc 5Al MM (ASTM 856M-98) . El Gavión Caja Fuerte estará dividido en celdas mediante diafragmas intermedios. Todos los bordes libres del gavión, inclusive el lado superior de los diafragmas, deberán estar reforzados con alambre de mayor diámetro al empleado para la red (alambre de borde). Todos los bordes libres de la malla deberán ser enrollados mecánicamente al alambre de borde de manera que las mallas no se desaten. (Ver detalle).
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2.3.3. Red Metálica Las características indispensables que deberá tener el tipo de red a utilizar son las siguientes:
No ser fácil de destejer o desmallar.
Poseer una elevada resistencia mecánica y contra fenómenos de corrosión.
Facilidad de colocación.
La red será de malla hexagonal a doble torsión, obtenida entrelazando los alambres por tres medios giros. De esta manera se impedirá que la malla se desteja por rotura accidental de los alambres que la conforman. La abertura de la malla será de 10 x 12 cm para los Gaviones Caja Fuerte. El alambre usado en la fabricación de las mallas y para las operaciones de amarre y atirantamiento durante la colocación en obra, deberá ser de acero dulce recocido con carga de rotura media de 38 a 48 Kg/mm2 y la elongación no deberá ser menor que el 12%. Todo el alambre utilizado en la fabricación de los gaviones caja y en las operaciones de amarre y atirantamiento deberá tener un recubrimiento de Zn 5Al MM (Galfan), de acuerdo a la Norma ASTM A856M-98 , clase 80, esto es con una cantidad mínima de revestimiento Galfan en la superficie de los alambres de 244 g/m2. El revestimiento de Zn 5 Al MM debe adherir al alambre de tal forma que después del alambre haber sido enrollado 15 veces por minuto alrededor de un madril, cuyo diámetro sea igual a 3 veces el del alambre, no pueda ser escamado, quebrado o removido con el pasar del dedo de acuerdo con la especificación de la ASTM A856M98. O C S U C
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El diámetro del alambre de la malla utilizado en la fabricación de la red de los 3 paños que forman respectivamente la base, pared posterior, tapa, una de las paredes laterales y los diafragmas, debe ser de 2.70 mm y de 3.40 mm para los bordes. El diámetro del alambre utilizado en la fabricación de la red del paño que forma la pared frontal y una de las paredes laterales, así como para el borde inferior, debe ser de 3.4 mm y 3.4 mm (plastificado*) para el borde superior. (*) PVC de color plomo para identificar mejor las paredes reforzadas. El diámetro del alambre de amarre y atirantamiento será de 2.20 mm. La especificación final para los Gaviones Caja Fuerte será la siguiente: Abertura de la malla : 10 x 12 cm Diámetro de alambre de base, diafragmas, una lateral
: 2.70 mm
Diámetro de alambre de la pared frontal y una lateral
: 3.40 mm
Diámetro del alambre de borde (plastificado*)
: 3.40
Diámetro del alambre de amarre
: 2.20 mm
Recubrimiento del alambre A856M-98)
: Zn – 5 Al – MM (ASTM
mm y 3.40 mm
El alambre para amarre y atirantamiento se proveerá en cantidad suficiente para asegurar la correcta unión entre los gaviones, el cierre de las mallas y la colocación del número adecuado de tirantes. La cantidad estimada de alambre es de 9% para los gaviones de 1.0 m de altura, en relación a su peso y de 7% para los gaviones de 0.5 m. O C S U C
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2.3.4. Piedra La piedra será de buena calidad, densa, tenaz, durable, sana, sin defectos que afecten su estructura, libre de grietas y sustancias extrañas adheridas e incrustaciones cuya posterior alteración pudiera afectar la estabilidad de la obra. El tamaño de la piedra deberá ser lo más regular posible y tal que sus medidas estén comprendidas entre la mayor dimensión de la abertura de la malla y 2 veces dicho valor. Podrá aceptarse como máximo el 5% del volumen de la celda del gavión con piedras del tamaño menor al indicado. El tamaño de piedra deseable estará entre 6” y 10” para el
Gavión Caja Fuerte. Antes de su colocación en obra, la calidad y tamaño de la piedra deberá ser aprobada por el Ingeniero Inspector.
2.3.5. EJECUCIÓN Antes de proceder a la ejecución de obras con gaviones el Contratista deberá obtener la autorización escrita del Ingeniero Inspector, previa aprobación del tipo de red a utilizar. Cualquier modificación en las dimensiones o en la disposición de los gaviones a utilizar deberá contar con la aprobación del Ingeniero Inspector. No podrán aprobarse aquellas modificaciones que afecten la forma o la funcionalidad de la estructura. La base donde los gaviones serán colocados deberá ser nivelada hasta obtener un terreno con la pendiente prevista de acuerdo al diseño. Los niveles de excavación deberán ser verificados por el Ingeniero Inspector antes de proceder a la colocación de los gaviones; se constatará que el material de asiento sea el adecuado para soportar las cargas al que estará sometido y si el Inspector lo cree conveniente, las cotas podrán ser cambiadas hasta encontrar las condiciones adecuadas. El armado y colocación de los gaviones se realizará respetando las especificaciones del fabricante de los gaviones. Cada unidad será desdoblada sobre una superficie rígida y plana, se unirán los alambres superiores de cada una de las aristas unos con otros para dar la forma al gavión y se procederá a colocar los diafragmas en su posición vertical. Luego se amarrarán las cuatro aristas en contacto y los diafragmas con las paredes laterales. Los diafragmas serán amarrados a los paneles laterales utilizando el alambre de amarre realizando el procedimiento que se muestra en la figura 01. Antes de proceder al relleno deberá amarrarse cada gavión a los adyacentes, a lo largo de los cuatro bordes en contacto, tanto horizontal como vertical, no es necesario amarrar los diafragmas entre si. Todos los amarres se efectuarán utilizando el alambre provisto junto con los gaviones y se realizará dando una vuelta simple y una vuelta doble cada 10cm en forma alternada (figura01)
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Figura 01.- Detalle del amarre
Para obtener un mejor acabado los gaviones podrán ser traccionados antes de ser llenados, según disponga el Ingeniero Inspector. Como alternativa podrá usarse un encofrado de madera. El relleno de los gaviones será efectuado con la calidad de las piedras que se mencionan en el ítem 1.2.2. El relleno de piedra debe permitir la máxima deformabilidad de la estructura y no exceder el porcentaje de vacíos de las piedras considerado en el diseño. Durante la operación de relleno de los gaviones, deberán colocarse dos tirantes de alambre de amarre a cada tercio de la altura del gavión de 1.00m de alto (en cada celda de 1.0m de longitud). Estos tirantes unirán paredes opuestas con sus extremos atados alrededor de dos hexágonos de la malla. Para gaviones de 0.50 m de alto bastará colocar los tirantes en el nivel medio de las cajas. Después de completar el relleno de los gaviones, se procederá a cerrar el gavión bajando la tapa, la que será cosida firmemente a los bordes de las paredes verticales y a los diafragmas. Se deberá cuidar que el relleno del gavión sea el suficiente, de manera tal que la tapa quede tensada confinando la piedra. Los gaviones vacíos, colocados arriba de una camada ya terminada, deberán de coserse a lo largo de todos los bordes de la base con la tapa del gavión inferior, no es necesario coser los diafragmas de los gaviones superiores con los inferiores.
2.3.6. MÉTODO DE MEDICION. Las obras con Gaviones Caja se medirán por metro cúbico de gavión ejecutado, de acuerdo a las medidas de los planos y a los requisitos de las presentes especificaciones.
2.3.7. CERTIFICACIÓN DEL FABRICANTE
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Para asegurar la calidad de la materia prima, los procesos del fabricante y el producto final, se deberá exigir que el proveedor, así como el fabricante de los gaviones a instalarse, posean la Certificación ISO 9001:2000 Los materiales despachados a obra serán acompañados por un Certificado de Calidad original del fabricante.
2.3.8. BASES DE PAGO. El trabajo realizado de acuerdo a las especificaciones señaladas, medido según el acápite anterior, y debidamente aprobado por el Ingeniero Inspector, será pagado sobre la base del precio unitario del contrato por metro cúbico. Dicho pago constituirá la completa compensación para la mano de obra, materiales, equipos, herramientas, implementos y todo concepto necesario para la correcta ejecución de la partida.
2.3.9. ANALISIS DE COSTOS UNITARIOS REFERENCIALES. REFERENCIALES. Los análisis de costos unitarios de cada uno de los gaviones a utilizar consideran el armado, llenado, instalación y colocación de los mismos.
a)Gavión Caja malla 10x12cm, diám. 2.70 mm (Zn - 5 Al - MM) Rendim iento = 20 DESCRIPCION
m3 /dí /día a Und.
Cuad.
Costo por por : m3 Cant. P.U. Parcial
MATERIALES Gavión Caja (Z ( Zn - 5 Al - MM)
m3
1.00
0.00
0.00
Piedra 6" - 10"
m3
1.10
0.00
0.00 0.00
MANO DE OBRA Capataz Oficial Peón
hh hh hh
0.10 1.20 3.60
0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00
3.00
0.00
0.00 0.00
Equipo Desgate de herram ientas
%M.O.
0.25 3 9
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a)Colchón Reno malla 10x12, diám. 2.7 mm (Zn - 5 Al - MM) h=0.30 m Rendimiento = 80 DESCRIPCION
2
m /día Und.
MATERIALES Colchón Reno(Zn - 5 Al - MM) Piedra 4" - 8"
m 3 m
MANO DE OBRA Capataz Oficial Peón
hh hh hh
Equipo Desgate de herramientas
2
Cuad.
2
%M.O.
0.25 3 9
Costo por : m Cant. P.U. Parcial
1.00 1.10
0.00 0.00
0.00 0.00 0.00
0.03 0.30 0.90
0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00
3.00
0.00
0.00 0.00 0.00
US$
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2.4. HIPOTESIS. El estudio adecuado y técnico de ingeniería permite el tratamiento de la cuenca del rio Huatanay y Vilcanota sector Calca Urubamba. ESPACIAL
VIVIENDAS / BARRIO (Asentamiento urbanos)
HIPOTESIS
VARIABLE
-Falta de agua y redes. -Aguas / suelos contaminados. -Ausencia de saneamiento. -Ausencia de redes eléctricas. -Basura botada. -Contaminación con excretas. -Contaminación de vivienda y barrio. -Vectores de enfermedad. -Déficit de equipamiento. -Falta implementar pistas y vaderas. -Viviendas inadecuadas/precarias. Vulnerable a peligros naturales: desborde del rio, sismos.
-Almacenamiento de redes de agua.
- Vulnerables a: sismos e inundaciones. - Locales industriales. Contaminación, ruidos y estrés - Calles, avenidas e CIUDAD DEL CUSCO (CONTINUO URBANO: intersecciones. Valle del Huatanay, rio - Calles en mal estado por Vilcanota y afluentes. trabajos de saneamiento - Congestión vial Accidentes en intersecciones con Panamericana. - Contaminación del aire - Botadores tóxicos de basura.
-Saneamiento y redes de desagüe. -Redes de energía eléctricas. -Almacenamiento recolección de basura.
y
-Equipamiento. -Calles caminos. -Vivienda. -Asentamiento.
-Asentamiento. -Locales industriales. -Calles, avenidas intersecciones.
e
-Planta de tratamiento. -Rio de Huatanay.
-Peligro en cruces con vías -Carreteras. locales. -Pozos subterráneos. - Contaminación del agua, -Otros. MICRO REGION DEL subsuelo. VALLE - Pérdida de áreas ecológicas y reservas naturales
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CAPITULO III DE LA METODOLOGIA 3.1. TIPO DE INVESTIGACION. Todas las metodologías empleadas en el proceso de diseño son útiles para simplificar y ordenar el trabajo. Ninguna es general y estrictamente aplicable paso a paso. Cada diseñador tiene o adquiere una metodología propia que incluso puede variar en varios problemas del mismo tipo. Para cubrir los objetivos específicos antes planteados se determinó que era necesario retomar diferentes metodologías que sirvan de orientación en cada una de las etapas de diseño, construyendo así al logro del objetivo principal de este proyecto de tesis. Los criterios para la elección de la metodología, fue obtener una guía práctica para el desarrollo del proyecto.
3.2. TÉCNICAS INSTRUMENTOS DE CAMPO Existen varios materiales que sirven para la construcción de muros y losas, muros de contención, sin embargo, se determinó que las riveras delos ríos sean de gaviones mallas de caja fuerte que es un elemento de forma prismática rectangular, constituido por piedras confinadas exterior mente por una red de alambre de acero protegido con un recubrimiento de zinc y aluminio. Con el concreto armado para riveras de los ríos, existe incertidumbre en la resistencia debido a que las secciones del muro son pequeñas y a que se necesitaría mano de obra especializada para su correcta elaboración.
3.3. ANANLISIS DE OBSERVACION El reconocimiento físico del lugar es imprescindible para el proyecto, ya que las formas que se generan como solución funcionaran dentro de un medio físico. Para reconocer el lugar se analizara de lo general a lo particular. Una vez definida el área de estudio se analizara el medio físico natural tomando en cuenta factoras como el clima, geología, hidrología, relieve y suelo.
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CAPITULO IV DE LA PROPUESTA 4.1. ACCIONES EN LAS CUENCAS En la parte alta y media de la micro cuencas las acciones deberían encaminarse a:
Impedir nuevos asentamientos poblacionales sobre la zona de captación de agua para la ciudad, con la declaración de las riberas como zonas de protección especial. Ordenamiento y provisión de servicios a los asentamientos poblacionales ya establecidos. Mejorar y conservar la cobertura vegetal con la promoción de un sistema de pago por servicios ambientales. Impulsar la diversificación productiva en los terrenos de los pequeños campesinos, de modo que no se vean obligados a continuar destruyendo la cubierta vegetal. Desarrollar proyectos económicos alternativos como la artesanía y el turismo. Implementar técnicas de conservación de suelo y agua. Implementar procesos de disposición de desechos sólidos y líquidos. Promover programas de educación ambiental. Estimular el respeto y la recuperación de los bosques de ribera.
4.2. ACCIONES EN LOS LOS RÍOS Los procesos de restauración de los ríos se enfocan a recuperar los procesos Naturales de los cauces y riberas, con el fin de lograr el equilibrio geomorfológico y recuperar su funcionamiento como ecosistemas. La restauración definitiva se logra cuando el rio recupera sus formas y procesos primitivos anteriores a su degradación. No obstante, en la mayoría de los casos se trata únicamente de restituir los procesos Naturales en la medida en que sean compatibles con los usos actuales de la llanura de inundación, recuperando parte de su funcionamiento ecológico, lo que se conoce como rehabilitación. Los tipos de intervenciones habitualmente efectuadas para contribuir a este proceso gradual de recuperación de la integridad hidrológica y ecológica del sistema fluvial son muy diversas, y sus objetivos responden en la mayoría de los casos a cuatro aspectos fundamentales, necesarios para lograr la restauración fluvial, que podríamos centrar en las siguientes actuaciones.
4.3. Dar el espacio necesario al rio: En donde sea posible, respetar el área de inundación del rio, incluyendo las planicies de inundación en la planificación y ejecución tanto de medidas estructurales, tales como estructuras de control de erosión e inundaciones, cuanto medidas no estructurales, tales
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como el ordenamiento territorial y sistemas de prevención y alerta temprana de inundaciones.
4.4. Permitir que circule un régimen régimen ecológico de caudales caudales durante todo el año: Evitar que se sigan produciendo tramos de cauce secos, desvíos del caudal, fluctuaciones bruscas de caudales debido a la extracción de materiales para la construcción.
4.5. Aumentar los grados de libertad de los cauces y su conectividad con las riberas: esto se puede lograr eliminando las estructuras de rigidez de los cauces y rehabilitando la vegetación ribereña. 4.6. Esperar un tiempo a que la propia Naturaleza recupere su estructura y capacidad de auto-organización. auto-organización. Posiblemente el punto más crítico en un programa de rehabilitación de los ríos en Cuenca sea el de proporcionar espacio a los ríos y el respeto a sus áreas de inundación, dado que la ciudad misma está asentada junto a los ríos. Sin embargo, si existe voluntad política, se podrían todavía en muchos tramos dentro de la ciudad respetar las riberas y evitar la construcción de vías a futuro. En las partes altas de las cuencas urge un ordenamiento territorial y el cumplimiento de las leyes vigentes que sancionan la urbanización en estas zonas estratégicas para la provisión de agua en calidad y cantidad para la ciudad.
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CONCLUCION
Pese a la importancia cultural, económica y ambiental de los ríos Huatanay Y Vilcanota para la región, estos cursos de agua están sufriendo enormes alteraciones, a un ritmo extremadamente acelerado. Los diferentes ejes de trabajo desarrollados en esta tesis, sofometría, calidad del hábitat e integridad biótica, contribuyen cada uno con un punto de vista diferente sobre los problemas de nuestros ríos y sus causas primordiales. A la vez estos ejes de trabajo son complementarios entre si y ayudan de manera certera a explicar las alteraciones presentes en los diferentes componentes del ecosistema ribereño, aportando una comprensión global de los problemas de los ríos en relación a su cuenca. Por ejemplo, el estudio de los ríos, arroja una alteración de la tasa ancho-profundidad en ambos ríos: en el caso del Vilcanota en casi todo el trayecto del rio, y en el rio Huatanay al entrar a la ciudad de Cusco. El estudio de la calidad del hábitat nos muestra, que la causa más probable para esta alteración es la erosión de las riberas (presente en mayor o menor grado en todo el trayecto de los ríos) y el incremento del aporte de sedimentos proveniente de la cuenca, debidos a los cambios en el uso de suelo, deforestación y sobrepastoreo. En el caso del rio Huatanay, es un rio con mayores impactos en el sofometría del cauce en todo su trayecto, y por lo tanto con una disfunción que le impide auto depurarse de manera efectiva, por lo que cualquier incremento de los impactos a futuro (alteraciones mayores en el hábitat y en la calidad del agua) seguramente afectaran gravemente a este rio. Si actualmente conserva una integridad biótica mala, hasta antes de entrar a la ciudad, es porque su cuenca está relativamente menos urbanizada y con menos desarrollo turístico que la cuenca del Vilcanota. Este punto es crucial para comprender que todos los esfuerzos regionales destinados al control de la contaminación del agua, por si solos son inútiles si no tratamos el problema de los ríos de manera integral, es decir, remediando los daños causados en su hábitat y atacando los problemas en sus cuencas. Se necesita una cabal comprensión de los ríos, en todos los niveles de la sociedad, como ecosistemas complejos íntimamente relacionados con el área circundante y con su cuenca hidrográfica. Es fundamental la difusión de la visión ecosistemita de los ríos, de los valiosos recursos que aportan a la sociedad y de lo que perderemos si seguimos tratándolos como hasta hoy en día.
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SUGERENCIAS Nuestro río sagrado se encuentra en una situación crítica y agonizando; los ciudadanos que tenemos sensibilidad humana, las autoridades regionales y locales, las instituciones responsables del medio ambiente, el sector salud y educación debemos aportar las medicinas ambientales que requiere en este momento el río Huatanay y sus tributarios, porque de ella depende la vida de todas las personas, la flora y la fauna de este valle. Uno de estos remedios es nuestro cambio de aptitud frente al medio ambiente, no arrojar desechos sólidos hacia el río, como consumidores reducir el uso de los recipientes plásticos y buscar alternativas para no verter los desagües al río.
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BIBLIOGRAFIA
WWW.fi.uba.ar/laboratorio/lmm/tesis/_garcia_dic2006.pdf
WWW.uam.es/peersonal_pdi/ciencias/alarchil/...rios.pdf
bvpad.indeci.gob.pe/doc/estudios_CS/Re bvpad.indeci.gob.pe/doc/estudios_CS/Region_Ica/Ica/Ica.pdf gion_Ica/Ica/Ica.pdf
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