Diseño de protecciones: análisis de erosión y estabilidad de taludes

La definición de la extensión de una protección de margen en su desarrollo transversal a la corriente debe resultar siempre un compromiso entre la necesaria estabilidad que la obra debe tener a lo largo de su vida útil y las limitantes económicas propias de cualquier proyecto de ingeniería. El desequilibrio entre estos aspectos promueve diseños en oportunidades conservativos, y consecuentemente antieconómicos y en otras subdimensionados, lo que puede significar la destrucción de la obra, con los consecuentes daños y perjuicios económicos que ello acarrea. Ambas situaciones involucran costos que exceden los que corresponderían a un diseño ajustado en virtud de una apropiada estimación de las solicitaciones reales a las que estará expuesta la estructura. En este trabajo se propone un análisis integrado de los procesos erosivos que actúan al pie de las obras de protección durante la ocurrencia de crecidas extraordinarias, conjuntamente con la valoración de la estabilidad geotécnica del talud. La adecuada vinculación de estas herramientas las convierte en instrumentos útiles que permiten estimar el grado de riesgo a que estará sometida una estructura ya construida o definir la extensión a dar a la cubierta en la instancia de dimensionamiento, de modo de asegurar la estabilidad del conjunto estructura–suelo

Diseño de protecciones: análisis de erosión y estabilidad de taludes

[ES] La definición de la extensión de una protección de margen en su desarrollo transversal a la corriente debe resultar siempre un compromiso entre la necesaria estabilidad que la obra debe tener a lo largo de su vida útil y las limitantes económicas propias de cualquier proyecto de ingeniería. El desequilibrio entre estos aspectos promueve diseños en oportunidades conservativos, y consecuentemente antieconómicos y en otras subdimensionados, lo que puede significar la destrucción de la obra, con los consecuentes daños y perjuicios económicos que ello acarrea. Ambas situaciones involucran costos que exceden los que corresponderían a un diseño ajustado en virtud de una apropiada estimación de las solicitaciones reales a las que estará expuesta la estructura. En este trabajo se propone un análisis integrado de los procesos erosivos que actúan al pie de las obras de protección durante la ocurrencia de crecidas extraordinarias, conjuntamente con la valoración de la estabilidad geotécnica del talud. La adecuada vinculación de estas herramientas las convierte en instrumentos útiles que permiten estimar el grado de riesgo a que estará sometida una estructura ya construida o definir la extensión a dar a la cubierta en la instancia de dimensionamiento, de modo de asegurar la estabilidad del conjunto estructura–suelo.A la Universidad Nacional del Litoral quien financió, por medio de los Cursos de Acción para la Investigación (CAID+D), el Proyecto de Investigación en el marco del cual se desarrolló este trabajo.Reynares, M.; Franco, F.; Morbidoni, N.; Schreider, M. (2004). Diseño de protecciones: análisis de erosión y estabilidad de taludes. Ingeniería del agua. 11(4):435-444. https://doi.org/10.4995/ia.2004.2546OJS435444114Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas (2002). "Estudio de erosiones en un tramo del río Salado frente al Instituto Nacional de Limnología (INALI)". Convenio: Instituto Nacional de Limnología (CONICET) - Universidad Nacional del Litoral (UNL), Santa Fe.Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas (2003). "La crecida extraordinaria del Río Salado: Causas naturales y antrópicas que provocaron la inundación de la ciudad de Santa Fe". Resolución de CD: 085/03. Junio de 2003.Franco, F.; Romano, C.; Morbidoni, N. y Schreider, M. (2002). "Erosión y estabilidad de taludes en márgenes protegidas", Revista Ingeniería del Agua, Vol. 9, Número 2, pp. 135-142.Morbidoni, N. (2002). "Análisis de estabilidad general de un tramo del río Salado frente al INALI en su situación actual y con obras". Comunicación Personal, 2002.Przedwojski, R.; Blazejewski, R. y Pilarczyk, K.W. (1995). "River training techniques, fundamentals, design and applications", A.A. Balkema Ed. Rotterdam.Reynares, M. (2002). "Proyecto de obras de defensa en las Ruinas de Santa Fe La Vieja". Proyecto Final de Carrera. Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas. Universidad Nacional del Litoral. Santa Fe, Argentina.Siegel, R. A. (1978). "Stable User Manual". Joint Highway Research Project, Project Nº C-36-36k, File Nº 6-14-11. Purdue University- Indiana State Highway Commission.Schreider, M.; Scacchi, G.; Franco, F.; Fuentes, R. y Moreno C. (2001). "Aplicación del método de Lischtvan y Lebediev al cálculo de la erosión general", Revista Ingeniería Hidráulica en México, Vol. XVI, num. 1, pp. 15-26.Zanardi, L.; Franco, F.; Scacchi, G.; Romano, C. y Schreider, M. (2002). "Erosión al pie de una protección marginal", Anales del XIX Congreso Nacional del Agua. Villa Carlos Paz

Dimensiones en planta de una protección de estribo y erosiones resultantes

Las protecciones flexibles son un recurso ingenieril ampliamente utilizado para contrarrestar los procesos erosivos locales que se desarrollan en torno a los estribos de puentes. En la literatura especializada se ha puesto énfasis en determinar el espesor adecuado de los elementos que constituyen el revestimiento. Sin embargo, son limitados los estudios que refieren a las dimensiones en planta mínimas requeridas y su influencia sobre las máximas profundidades de erosión. En este trabajo se analiza de manera experimental la incidencia que la extensión de una protección flexible colocada junto a un estribo de un puente aliviador tiene tanto sobre las máximas profundidades de erosión resultantes como sobre la geometría de las hoyas de socavación desarrolladas. La experimentación fue realizada en un canal de grandes dimensiones, capaz de representar de forma adecuada las particulares condiciones del flujo en las inmediaciones de un puente aliviador. Se ensayaron diferentes tamaños de protección flexible y anchos del escurrimiento en la sección del puente, manteniendo constante la geometría del estribo y las condiciones hidráulicas, estas últimas evaluadas en término del tirante y velocidad media del flujo junto al estribo. Los resultados obtenidos demostraron que las máximas profundidades de erosión son independientes del ancho de la protección, pero la posición de las mismas y la geometría que adquiere la hoya de erosión están fuertemente gobernadas por esas características del revestimiento. Asimismo, se ha comprobado que los volúmenes removidos se encuentran muy influenciados por la proporción de sección de paso del puente que está protegida