Hidráulica Fluvial
H. Cár!"#$ T#%#$&o' T#%#$&o' # (7 ! m#r)o ! *+(7
HIDRÁULICA FLUVIAL CONTENIDO INTRODUCCIÓN...........................................................................................................3 TIPOS DE SOCAV SOCAVACION.............................. ACION.................................................. ................................................ .......................................... ................. ...4 4 SOCAVACION SOCAVACION NORMAL O GENERAL......................... GENERAL........................................ ............................. ............................. .................................................. ................................... .4 SOCAVACION SOCAVACION EN ESTRECHAMIENTO ESTRECHAMIENTOS................. S................................ ............................. ............................. .............................. ............................. ...........................6 .............6 SOCAVACION SOCAVACION EN CURVAS................. CURVAS............................... ............................. ............................. ............................. .............................. .............................................. ............................... 7 EROSION EN MARGENES.................. MARGENES................................. ............................. ............................. .............................. ............................. ............................................. ............................... 7 EROSION ALREDEDOR DE PILARES.......................... PILARES........................................ ............................. .............................. ............................. ............................. ........................8 .........8
CÁLCULOS DE SOCAVACIÓN GENERAL EN SUELOS HOMOGENEOS CON MATERIAL NO COHESIVOS.................................................................................................................9 CÁLCULOS DE SOCAVACIÓN GENERAL EN SUELOS HOMOGENEOS CON MATERIAL COHESIVOS...............................................................................................................12 PROBLEMA REALIZADO EN CLASE............................ CLASE........................................... .............................. ............................. ................................................ .................................. 14
CÁLCULO DE LA PROFUNDIDAD DE LA SOCAVACIÓN EN SUELOS NO HOMOGÉNEOS18 PROBLEMA DE CALCULO DE SOCAVACION SOCAVACION EN UNA SECCION CON SUELO NO HOMOGENEO................19
CÁLCULOS CÁLCULOS DE EROSION ALREDEDOR DE PILARES........................................ PILARES.................................................... ............ 24 METODO DE LAURSEN Y TOCH................. TOCH............................... ............................. .............................. ............................. ............................. .................................. .....................24 ..24 MÉTODO DE YAROSLAVTZIEV AROSLAVTZIEV............... .............................. .............................. ............................. ............................. .............................. ............................. .........................25 ...........25
SOCAV SOCAVACION LOCAL EN ESTRIBOS.................... ESTRIBOS........................................ ........................................................ .................................... 28 CÁLCULOS CÁLCULOS DE SOCAV SOCAVACION AL PIE DE ESTRIBOS........................................ ESTRIBOS..................................................... ............. 29 METODO DE LIU CHANG Y S!INNER.......................... S!INNER......................................... .............................. ............................. ............................. ................................ ................. 29
CONCLUSIÓN............ CONCLUSIÓN................................ ....................................... ....................................... ........................................ ...................................... .................. 31 BIBLIOGRAFÍA......... BIBLIOGRAFÍA............................. ........................................ ........................................ ........................................ ....................................... ................... 32
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HIDRÁULICA FLUVIAL CONTENIDO INTRODUCCIÓN...........................................................................................................3 TIPOS DE SOCAV SOCAVACION.............................. ACION.................................................. ................................................ .......................................... ................. ...4 4 SOCAVACION SOCAVACION NORMAL O GENERAL......................... GENERAL........................................ ............................. ............................. .................................................. ................................... .4 SOCAVACION SOCAVACION EN ESTRECHAMIENTO ESTRECHAMIENTOS................. S................................ ............................. ............................. .............................. ............................. ...........................6 .............6 SOCAVACION SOCAVACION EN CURVAS................. CURVAS............................... ............................. ............................. ............................. .............................. .............................................. ............................... 7 EROSION EN MARGENES.................. MARGENES................................. ............................. ............................. .............................. ............................. ............................................. ............................... 7 EROSION ALREDEDOR DE PILARES.......................... PILARES........................................ ............................. .............................. ............................. ............................. ........................8 .........8
CÁLCULOS DE SOCAVACIÓN GENERAL EN SUELOS HOMOGENEOS CON MATERIAL NO COHESIVOS.................................................................................................................9 CÁLCULOS DE SOCAVACIÓN GENERAL EN SUELOS HOMOGENEOS CON MATERIAL COHESIVOS...............................................................................................................12 PROBLEMA REALIZADO EN CLASE............................ CLASE........................................... .............................. ............................. ................................................ .................................. 14
CÁLCULO DE LA PROFUNDIDAD DE LA SOCAVACIÓN EN SUELOS NO HOMOGÉNEOS18 PROBLEMA DE CALCULO DE SOCAVACION SOCAVACION EN UNA SECCION CON SUELO NO HOMOGENEO................19
CÁLCULOS CÁLCULOS DE EROSION ALREDEDOR DE PILARES........................................ PILARES.................................................... ............ 24 METODO DE LAURSEN Y TOCH................. TOCH............................... ............................. .............................. ............................. ............................. .................................. .....................24 ..24 MÉTODO DE YAROSLAVTZIEV AROSLAVTZIEV............... .............................. .............................. ............................. ............................. .............................. ............................. .........................25 ...........25
SOCAV SOCAVACION LOCAL EN ESTRIBOS.................... ESTRIBOS........................................ ........................................................ .................................... 28 CÁLCULOS CÁLCULOS DE SOCAV SOCAVACION AL PIE DE ESTRIBOS........................................ ESTRIBOS..................................................... ............. 29 METODO DE LIU CHANG Y S!INNER.......................... S!INNER......................................... .............................. ............................. ............................. ................................ ................. 29
CONCLUSIÓN............ CONCLUSIÓN................................ ....................................... ....................................... ........................................ ...................................... .................. 31 BIBLIOGRAFÍA......... BIBLIOGRAFÍA............................. ........................................ ........................................ ........................................ ....................................... ................... 32
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Hidráulica Fluvial
INTRODUCCIÓ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Hidráulica Fluvial
TIPOS DE SOCAVACION SOCAVACION NORMAL O GENERAL S) )'(%)'/) +", !"#$#%&' '",* )* /)!#)'!" /)* -"'/" /) ' ," ) !) +,"/#) * +,)!)'(,!) ' #,)#%)'(). S) ",%%' +", )* )'(" /) * #+#%// /) ,,!(,) (),%* !&*%/" ) )' )!) ")'(" /%),) * #",,%)'() )' $%,(/ /) * 5", $)*"#%// /) -*<".
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Hidráulica Fluvial
SOCAVACION EN ESTRECHAMIENTOS S) )'(%)'/) +", !"#$#%&' )' )!(,)#6%)'("! )** ) !) +,"/#) +", )* )'(" )' * #+#%// /) ,,!(,) /) !&*%/"! ) /%),) ' #",,%)'() #'/" ! $)*"#%// )'( +", )-)#(" /) ' ,)/##%&' 6%/,;*%# )' ! ##). E!() )-)#(" )! +,(%#*,)'() %+",('() )' +)'()!. L !"#$#%&' *"#* )' *! +%*! /) *"! +)'()! )! #!/ +", )* #7%" /) /%,)##%&' /) *! *')! /) #",,%)'() * (,7*)'#% * #)*),#%&' /)* -*<" 5 *"! $&,(%#)! ,)!*('()! %'/#%/"! +", * "7!(,##%&' * -*<" R/%$% 198>. E' *! +%*! /)'(," /)* ##) !) +,"/#)' ' !),%) /) (,7*)'#%! *! #*)! 6#)' ) )* '%$)* /)* ," /)!#%)'/ )!+)#%*)'() <'(" )!(! )!(,#(,! *,)/)/", /) *! +%*! !) -", ' -"! +,"-'/ +", !"#$#%&' +,"/#%/ +", ' !%!() /) $&,(%#)! )'),/"! +", * %'(),-),)'#% ) * +%* #! * -*<". E* )#'%!" ) +,"/#) * !"#$#%&' )!(; !"#%/" * !)+,#%&' (,%/%)'!%"'* /)* -*<" )' * #, ! ,,%7 /) * +%* 5 ' $&,(%#) +),%&/%#" * +%) /) )** )' * F%, 1 +"/)"! +,)#%, )* #"+",(%)'(" /)* -*<" )' ' +%* #%*'/,%# D,6% 199>.
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Hidráulica Fluvial SOCAVACION EN CURVAS S) )'(%)'/) +", !"#$#%&' )' #,$! )** ) !) +,"/#) +", )* )'(" /) * $)*"#%// /) *"! -%*)()! *%/"! ) !) /)!+*0' 6#% * +,() )?(),' /) ' #,$. C"" #"'!)#)'#% /) * 5", #+#%// /) ,,!(,) /) !&*%/"! 6#% * +,() )?(),' ) %'(),' /) ' #,$ * +,"-'/%// /) ),"!%&' )! 5", )' * +,() /)* ##) )?(),%", * #,$ ) )' * %'(),%",.
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Hidráulica Fluvial EROSION ALREDEDOR DE PILARES S) ,)-%),) * !"#$#%&' *"#* ) !) +,"/#) )' * $)#%'// /) +%*,)! /) +)'()! #'/" *"! #7%"! )' *! #"'/%#%"')! 6%/,;*%#! /) * #",,%)'() "(%$/"! +", * +,)!)'#% /)* +%*, /' *, ) * #+#%// /) ,,!(,) !+),) *"#*)'() * +",() /) #/* !&*%/".
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Hidráulica Fluvial
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Hidráulica Fluvial
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Hidráulica Fluvial
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Hidráulica Fluvial
CÁLCULOS DE SOCAVACIÓN GENERAL EN SUELOS HOMOGENEOS CON MATERIAL COHESIVOS L '%(/ /) * ),"!%&' )' !)*"! *%"!"! +*;!(%#"! 5 ,#%**"!"! /)+)'/) +,%'#%+*)'() /)* +)!" $"*(,%#" /)* !)*" !)#". E' )!() #!" )* $*", /) * $)*"#%// ),"!%$ ) )! * $)*"#%// )/% ) !) ,)%),) +, /),/, )* -"'/" )!(; //" +", * )?+,)!%&'=
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Hidráulica Fluvial
PRO-LEMA REALI0ADO EN CLASE D) * )?+,)!%&' '(),%", !) /)!+)< Hs 5 #"' )**" !) /)/#) * +,"-'/%// /) !"#$#%&'=
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Hidráulica Fluvial
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Hidráulica Fluvial
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Hidráulica Fluvial
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Hidráulica Fluvial E' * %)' !) )!(, * !)##%&' /)* ,%" #"' ! ,)!+)#(%$ !"#$#%&' #*#*/ #"' * -&,*= 751
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Hidráulica Fluvial
CÁLCULO DE LA PROFUNDIDAD DE LA SOCAVACIÓN EN SUELOS NO HOMOG4NEOS C*%), !) * )!(,(%-%##%&' ) !) ()' * +,"-'/%// /) )%*%7,%" ,,%7 /) * #* *"! ,'"! !"' ,,!(,/"! -!%#)'() +", )* !) +)/) "7()'), '*(%#)'() 7!) /) ('()"!. E!#"%/" ' +'(" P% +, )* #* !) /)!) #*#*, * +"!%7*) !"#$#%&' 5 #"'"#%/ * )!(,(%,- 7<" * !)##%&' !) +,"#)/) +", )!(,("! +*%#, *! -&,*! '(),%",)! !):' !) )* (),%* /) ) )!(' -",/"!. E* #;*#*" !) %'%#% +, )* '(" !+),%", 5 !) #"'(%': 6#% #+! ;! +,"-'/!. E' )* +,%), )!(,(" )' /"'/) !) #+* ) * +,"-'/%// H! #*#*/ #) /)'(," /) * )! H!Q )! * 7!#/ 5 !) !!+)'/)' *"! ('()"!. E!(" %!" !) ,)+%() +, $,%"! +'("! /) * !)##%&' ) * '%,*"! /,;' )* +),-%* ()&,%#" /)* -"'/" ' $)0 ) !) 6 +,"/#%/" * !"#$#%&'.
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Hidráulica Fluvial PRO-LEMA DE CALCULO DE SOCAVACION EN UNA SECCION CON SUELO NO HOMOGENEO E' ' ," #5" !7 !)*" 7<" )* ##) +,)!)'( * )!(,(%,- "!(,/ )' * -%, !) +,)()'/) #"'!(,%, ' +)'(). L! #,#(),!(%#! /) !() !) %'/%#' )' * %! -%,. L"! /("! 6%/,;*%#"! )' )* !%(%" /)* #,#) !"' *"! !%%)'()!= / K !(" /) /%!)" K 13 3!). $ K $)*"#%// K 2.3 !). T, K +),%"/" /) ,)(",'" K "!. E' * -%, )!(; %'/%#/ * )*)$#%&' /)* NAME #",,)!+"'/%)'() *"! /("! 6%/,;*%#"!. E* )<) /)* +)'() )! '",* * /%,)##%&' /) * #",,%)'(). S) +%/) #*#*, * '%(/ /) * !"#$#%&' )'),* )' )* ##) 5 * '%(/ /) * !"#$#%&' *"#* )' *! +%*! /)* +)'().
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Hidráulica Fluvial > E!(,(" /) ,)' -%' +"#" *%"! /) 7< +*!(%#%// /K.. S)*"! '" #"6)!%$"!=
(
H s =
αH 5 / 3 o
0.68
β d
m 0.28
)
1
x + 1
Hs1 (%,'() *#'0/" #"'!%/),'/" * !"#$#%&' )' . Ho1 (%,'() '()! /) * ),"!%&' )' .
α =
Qd H 5 / 3 B e μ m
Á,) 6%/,;*%#= A 1 ,85 1 9. 2 A'#6" )-)#(%$"= -e 1 118 3?2> K 112 T%,'() )/%"= Hm 1 A8-e 1 .32 C")-%#%)'() /) #"'(,##%&'= 9 1 .98 (Tabla A-3.4 con claro entre dos pilas de 37m !"2.3m#s$.
Co& estos atos$
α =0.769 : 1 .9 (Tabla A-3.2 para Tr"50 a%os, con 1#50"2& de probabilidad$. m 1 . 1 1 + x
=0 . 7 1 (Tabla A-3.3, s'elo no coesi!o con dm"0.7mm$.
Por "o ta&to$
20
Hidráulica Fluvial
(
H s =
0.769 H
o
∗
)
0.71
1. 667
∗
0.28
0 . 6 8 0.97 0 . 7
=( 1.288 H 1.667 )0.71 o
P, #"'"#), )* +),-%* +,"77*) /) !"#$#%&' *" *," /)* ##) +, * )##%&' '(),%", !) +,"+",#%"'' $*",)! H" #",,)!+"'/%)'()! /%-),)'()! +'("! !=
L '%(/ /) * !"#$#%&' )'),* S !) "7(%)') ,)!('/" H" /) H!. E* +),-%* /) * !"#$#%&' +,)#) /%7</" 7<" )* '"7,) /) ('()" .1> )' * -%,. SOCAVACION CON
DEL
SUELO
MATERIAL
NO
COHESIVO
S) "7!),$ ) * !"#$#%&' *#'0 * )!(,(" /) ,#%** +", *" ) !),; ')#)!,%" #*#*, * !"#$#%&' )' *. 7> E!(,(" /) ,#%** /) *( +*!(%#%// /) #"'!%!()'#% 7*'/ "/K.9("'3. P, !)*"! #"6)!%$"!=
21
Hidráulica Fluvial
(
H s = α =
αH 5 / 3 o
0.68
βγ 1.18
)
1
x +1
Qd H 5 / 3 B e μ m
1 1 + x
= 0 . 6 8 (Tabla A-3.3, s'elo coesi!o con ϒ d " 0.9ton#m3$
Por "o ta&to$
(
H s =
0.769 H
o
∗
)
0.68
1.667
∗
1 .18
0 . 6 8 0.97 0 . 9
=( 1.496 H 1.667 )0 . 6 8 o
D'/" /%-),)'()! $*",)! H" !) "7(%)') H! 5 S.
E' * -%, !) +,)!)'(' )!("! ,)!*(/"! #"' * /)'"%'#%&' /) ('()" .2>.
22
Hidráulica Fluvial SOCAVACION
DEL
SUELO
CON MATERIAL COHESIVO
E* +),-%* /) !"#$#%&' )'),* S )' )* ##) )!(; %'/%#/" )' * -%,.
CÁLCULOS DE EROSION ALREDEDOR DE PILARES
23
Hidráulica Fluvial METODO DE LAURSEN ; TOCH D) #),/" #"' )!() ("/" #'/" * 5", /%)'!%&' (,'!$),!* /)* +%*, )!(; *%')/ #"' )* -*<" * !"#$#%&' +)/) #*#*,!) #"' * )?+,)!%&'= S" K 1 2 7 /"'/)= S" +,"-'/%// /) !"#$#%&' )/%/ /)!/) )* -"'/" 1 #")-%#%)'() ) /)+)'/) /) * ,)*#%&' (%,'() /) )'(,) '#6" /)* +%*, H7> $), ,;-%#"> 2 #")-%#%)'() ) /)+)'/) /) * -", /)* )?(,)" /)* +%*, ) / -,)'() * #",,%)'() %'#%/)'() 7 '#6" /)* +%*,
Coe%i#ie&te < =
M4TODO ;AROSLAVT0IEV6
DE
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a> S!e"os 'ra&!"ares si& #ohesi+&6 L )?+,)!%&' +,"+)!( +, * !"#$#%&' *"#* )!=
24
Hidráulica Fluvial 2
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−
30 d
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2
v log K v =−0.28 gb 1 3
V K $)*"#%// )/% /) * #",,%)'() ! ,,%7 /) * +%* /)!+! /) +,"/#%,!) * ),"!%&' )'),* )' !.
K 9.81 !2 71 K +,"5)##%&' /) ' +*'" +),+)'/%#*, * #",,%)'() /) * !)##%&' /) * +%*. C'/" )* ;'*" /) %'#%/)'#% $*) 71 )! %* * '#6" 7 /) * +%*. ) K #")-%#%)'() /) #",,)##%&' #5" $*", /)+)'/) /)* !%(%" )' /"'/) )!(;' #"*"#/! *! +%*!@ $*) !% !) )'#)'(,' )' )* ##) +,%'#%+* 5 1. +, *! #"'!(,%/! )' )* ##) /) $)'%/!. H K #")-%#%)'() ) (" )' #)'( * +,"-'/%// /) * #",,%)'() /)-%'%/" +", * )?+,)!%&'= log K H =0.17 −0.35
H b1
H K (%,'() /) * #",,%)'() -,)'() * +%*. O7()'%/" * +,)!)'(,!) ' $)'%/ /)!+! /) +*%#, *" //" )' * !"#$#%&' )'),*. / K /%;)(," )' /) *! +,(#*! ;! ,)!! ) -",' )* -"'/" 5 )!(; ,)+,)!)'(/" +,"?%/)'() +", )* /8 /) * #,$ ,'*"(,%#.
25
Hidráulica Fluvial
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Hidráulica Fluvial
SOCAVACION LOCAL EN ESTRI-OS E! ';*" * ),"!%&' *"#* )' +%*,)!. S) * /%!(%') +", *'! /%-),)'#%! )' *"! ("/"! ()&,%#"! 5 )?+),%)'(*)! /) )$*#%&'.
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Hidráulica Fluvial
CÁLCULOS DE SOCAVACION AL PIE DE ESTRI-OS METODO DE LIU. CHANG ; S
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Hidráulica Fluvial Do&e$ /!K +,"-'/%// /) !"#$#%&' /) )%*%7,%" )/%/ /)!/) )* '%$)* )/%" /)* *)#6" 6!( )* -"'/" /)* '%$)* /) !"#$#%&' )' 6K +,"-'/%// )/% /)* -*<" ! ,,%7 )' )* ##) +,%'#%+* LK *"'%(/ /)* )!(,%7" 5 ##)!"! * +)'() ) !) "+"') * +!" /)* )' F,K ':)," /) F,"/) )' * !)##%&' /) ! ,,%7 F r =
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Hidráulica Fluvial
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