IngenierÃa de Caminos Rurales - Instituto Mexicano del Transporte
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Foto 6.2 Enrocamiento usado para la protección de márgenes del arroyo contra la socavación a la entrada de una estructura. Observe el empleo de sauces para aumentar la resistencia “biotécnica” derivada de las raíces. la Fórmula de Manning se presenta (enrocamiento), así como la en la literatura, como es el caso del aplicación de otras medidas, Minimum Impact Low-Volume comúnmente se determina en función Roads Manual, del manual FHWA de la velocidad del flujo y de las HDS4-Introduction to Highway condiciones locales del cauce. Hydraulics, o el texto Open-Channel Hydraulics, de V.T. Chow. cauce del arroyo (V AVE ) se pueden Las velocidades promedio en el determinar mediante la Fórmula de Uso de enrocamiento de protección Las altas velocidades del flujo en canales o a lo largo de las márgenes de arroyos locales con frecuencia producen erosión, socavación o la formación de barranquillas en las márgenes. La socavación puede erosionar la base de puentes y alcantarillas y producir la falla de estas estructuras. Generalmente se usa enrocamiento o grandes piedras para proteger las márgenes del arroyo y las estructuras contra la socavación (Foto 6.2). Se puede usar roca junto con vegetación o con otras medidas tales como tocones, gaviones o dentellones para proporcionar protección a las márgenes (Foto 6.3). El tamaño de la roca Manning. Por otro lado, las velocidades del flujo se pueden determinar en el campo siempre y cuando se pueda medir el flujo superficial durante la ocurrencia de tormentas. Ésta es la distancia que un objeto, como puede ser un tronco o una vara, recorre en la parte media del arroyo en el transcurso de (o dividido por) un cierto intervalo corto de tiempo. La velocidad promedio del flujo será del orden de 0,8 veces, o de 80% del valor de la velocidad superficial. Las velocidades máximas promedio más comunes en arroyos y ríos oscilan entre 1,5 y 3 m/s para terreno plano y entre 2 y 4 m/s en cauces montañosos abruptos. En los canales más tendidos se podrán encontrar de hecho velocidades más rápidas del flujo que en los canales más empinados debido a sus características típicas de menor rugosidad. En la Figura 6.1 se presenta una correlación útil entre la velocidad del agua (Velocidad del Flujo) y el tamaño del enrocamiento de Foto 6.3 Un fajo de raíces, troncos y márgenes del arroyo protegidas con enrocamiento, se usan como protección contra la socavación. Los troncos y vegetación pueden brindar una alternativa atractiva al enrocamiento en zonas del arroyo con velocidades relativamente bajas. INGENIERÍA DE CAMINOS RURALES : 45
Figur igura 6.1 Tamaño de los fragmentos de piedra, para resistir el desplazamiento bajo diversas velocidades del flujo de agua y de la pendiente de los taludes. Peso de la piedra (kilogramos) 10 30 300 500 700 1500 2500 Velocidad del flujo de agua (metros por segundo) 7,9 7,3 6,7 6,1 5,5 4,8 4,2 3,6 3,0 2,4 1,8 2 5 20 50 100 200 350 900 2000 Nota: El enrocamiento deberá ser de una mezcla bien graduada de roca, pero la mayor parte de los fragmentos deberán ser mayores que el tamaño indicado en las curvas. El enrocamiento se deberá colocar en una sola capa de 1,5 veces (o más) el espesor del diámetro de la piedra más grande usada y se depositará sobre una capa de filtro de geotextil o de apoyo de grava bien graduada. V P = 2/3 V AVE V I = 4/3 V AVE Para piedra con peso de 2 650 kilogramos/metro cúbico (Gs =2,65) CURVA ISBASH (para tamaño máximo) VP 12:1 o a Nivel 4:1 3:1 2:1 1 1/2:1 1:1 Inclinación de la pendiente lateral VAVE 1,2 0,6 VI 0 0 8 15 30 60 90 120 Diámetro esférico equivalente de arena (centímetros) (Adaptado de FHWA Hydraulic Engineering Circular No. 11, 1978) INGENIERÍA DE CAMINOS RURALES: 46
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Foto 6.2 Enrocamiento usado para la protección <strong>de</strong> márgenes <strong>de</strong>l arroyo<br />
contra la socavación a la entrada <strong>de</strong> una estructura. Observe el empleo<br />
<strong>de</strong> sauces para aumentar la resistencia “biotécnica” <strong>de</strong>rivada <strong>de</strong> las<br />
raíces.<br />
la Fórmula <strong>de</strong> Manning se presenta (enrocamiento), así como la<br />
en la literatura, como es el caso <strong>de</strong>l aplicación <strong>de</strong> otras medidas,<br />
Minimum Impact Low-Volume comúnmente se <strong>de</strong>termina en función<br />
Roads Manual, <strong>de</strong>l manual FHWA <strong>de</strong> la velocidad <strong>de</strong>l flujo y <strong>de</strong> las<br />
HDS4-Introduction to Highway condiciones locales <strong>de</strong>l cauce.<br />
Hydraulics, o el texto Open-Channel<br />
Hydraulics, <strong>de</strong> V.T. Chow. cauce <strong>de</strong>l arroyo (V AVE ) se pue<strong>de</strong>n<br />
Las velocida<strong>de</strong>s promedio en el<br />
<strong>de</strong>terminar mediante la Fórmula <strong>de</strong><br />
Uso <strong>de</strong> enrocamiento <strong>de</strong><br />
protección<br />
Las altas velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l flujo en<br />
canales o a lo largo <strong>de</strong> las márgenes<br />
<strong>de</strong> arroyos locales con frecuencia<br />
producen erosión, socavación o la<br />
formación <strong>de</strong> barranquillas en las<br />
márgenes. La socavación pue<strong>de</strong><br />
erosionar la base <strong>de</strong> puentes y<br />
alcantarillas y producir la falla <strong>de</strong> estas<br />
estructuras. Generalmente se usa<br />
enrocamiento o gran<strong>de</strong>s piedras para<br />
proteger las márgenes <strong>de</strong>l arroyo y<br />
las estructuras contra la socavación<br />
(Foto 6.2). Se pue<strong>de</strong> usar roca junto<br />
con vegetación o con otras medidas<br />
tales como tocones, gaviones o<br />
<strong>de</strong>ntellones para proporcionar<br />
protección a las márgenes (Foto<br />
6.3). El tamaño <strong>de</strong> la roca<br />
Manning. Por otro lado, las<br />
velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l flujo se pue<strong>de</strong>n<br />
<strong>de</strong>terminar en el campo siempre y<br />
cuando se pueda medir el flujo superficial<br />
durante la ocurrencia <strong>de</strong><br />
tormentas. Ésta es la distancia que<br />
un objeto, como pue<strong>de</strong> ser un tronco<br />
o una vara, recorre en la parte media<br />
<strong>de</strong>l arroyo en el transcurso <strong>de</strong> (o<br />
dividido por) un cierto intervalo corto<br />
<strong>de</strong> tiempo. La velocidad promedio<br />
<strong>de</strong>l flujo será <strong>de</strong>l or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> 0,8 veces,<br />
o <strong>de</strong> 80% <strong>de</strong>l valor <strong>de</strong> la velocidad<br />
superficial. Las velocida<strong>de</strong>s máximas<br />
promedio más comunes en arroyos<br />
y ríos oscilan entre 1,5 y 3 m/s para<br />
terreno plano y entre 2 y 4 m/s en<br />
cauces montañosos abruptos. En los<br />
canales más tendidos se podrán<br />
encontrar <strong>de</strong> hecho velocida<strong>de</strong>s más<br />
rápidas <strong>de</strong>l flujo que en los canales<br />
más empinados <strong>de</strong>bido a sus<br />
características típicas <strong>de</strong> menor<br />
rugosidad.<br />
En la Figura 6.1 se presenta una<br />
correlación útil entre la velocidad <strong>de</strong>l<br />
agua (Velocidad <strong>de</strong>l Flujo) y el<br />
tamaño <strong>de</strong>l enrocamiento <strong>de</strong><br />
Foto 6.3 Un fajo <strong>de</strong> raíces, troncos y márgenes <strong>de</strong>l arroyo protegidas<br />
con enrocamiento, se usan como protección contra la socavación. Los<br />
troncos y vegetación pue<strong>de</strong>n brindar una alternativa atractiva al<br />
enrocamiento en zonas <strong>de</strong>l arroyo con velocida<strong>de</strong>s relativamente bajas.<br />
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