Informe de Estructuras Hidraulicas

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Informe de Estructuras Hidraulicas

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<ul><li><p> DISEO DE OBRAS DE ARTE Y DRENAJE PLUVIAL </p><p>PROYECTO: MEJORAMIENTO Y REMEDIACION DE SUELOS </p><p>CONTAMINADOS A TRAVES DEL MEJORAMIENTO DE LADERAS </p><p>CON TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA PARTE SUPERIOR DE </p><p>LOS BARRIOS SANTA ROSA, SAN FRANCISCO , SAN LUIS, </p><p>COMANDANTE FAURA Y CHANCHAMAYO DEL SECTOR DE LA </p><p>OROYA ANTIGUA, YAULI, JUNIN </p><p>COPERSA INGENIERIA S.A.C. Junio 2015 - 1 </p><p>INDICE </p><p>1. INTRODUCCION .......................................................................................................... 2 </p><p>1.1. OBJETIVO .......................................................... Error! Marcador no definido. </p><p>1.2. UBICACION ........................................................ Error! Marcador no definido. </p><p>2. INVENTARIO DE ESTRUCTURAS EXISTENTES ..................................................... 3 </p><p>2.1. SECTOR SANTA ROSA ..................................................................................... 3 </p><p>2.2. SECTOR SAN LUIS ............................................................................................ 4 </p><p>2.3. SECTOR SAN FRANCISCO ............................................................................... 4 </p><p>2.4. SECTOR COMANDANTE FAURA...................................................................... 6 </p><p>2.5. SECTOR CHANCHAMAYO ................................................................................ 7 </p><p>3. PLANTEAMIENTO HIDRAULICO ............................................................................... 8 </p><p>4. DISEO HIDRULICO ............................................................................................... 10 </p><p>4.1. CANAL DE CORONACION .............................................................................. 10 </p><p>4.2. OBRAS DE ARTE ............................................................................................. 16 </p><p>4.3. MURO DE GAVIONES ...................................................................................... 26 </p></li><li><p> DISEO DE OBRAS DE ARTE Y DRENAJE PLUVIAL </p><p>PROYECTO: MEJORAMIENTO Y REMEDIACION DE SUELOS </p><p>CONTAMINADOS A TRAVES DEL MEJORAMIENTO DE LADERAS </p><p>CON TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA PARTE SUPERIOR DE </p><p>LOS BARRIOS SANTA ROSA, SAN FRANCISCO , SAN LUIS, </p><p>COMANDANTE FAURA Y CHANCHAMAYO DEL SECTOR DE LA </p><p>OROYA ANTIGUA, YAULI, JUNIN </p><p>COPERSA INGENIERIA S.A.C. Junio 2015 - 2 </p><p>DISEO DE OBRAS DE ARTE Y DRENAJE PLUVIAL </p><p>1. INTRODUCCION </p><p>1.1. Objetivo </p><p>El presente informe tiene como objetivo proponer el diseo de las estructuras y obras </p><p>de arte y drenaje del Proyecto: MEJORAMIENTO Y REMEDIACION DE SUELOS </p><p>CONTAMINADOS A TRAVES DEL MEJORAMIENTO DE LADERAS CON </p><p>TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA PARTE SUPERIOR DE LOS BARRIOS </p><p>SANTA ROSA, SAN FRANCISCO, SAN LUIS, COMANDANTE FAURA Y </p><p>CHANCHAMAYO DEL SECTOR DE LA OROYA ANTIGUA, YAULI, JUNIN, el cual se </p><p>efectu en base al inventario y evaluacin de las estructuras existentes durante la </p><p>etapa de campo y a los estudios de Topografa, Hidrologa Hidrulica y Geotecnia. </p><p>1.2. Ubicacin </p><p>El proyecto se ubica en: </p><p> Barrios : Santa Rosa, San Luis, San Francisco, Comandante Faura y </p><p> Chanchamayo </p><p> CCPP : La Oroya </p><p> Distrito : La Oroya </p><p> Provincia : Yauli </p><p> Regin : Junn </p><p>La Oroya Antigua, centro poblado tradicional, tiene una extensin de 31 Has. aprox., </p><p>limita por el Norte, Este y Oeste con los cerros Chacraza y Cuchimachay; por el Sur </p><p>con el malecn Odra, el ro Mantaro y el Complejo Metalrgico. </p><p>Comprende la margen izquierda del ro Mantaro entre el Malecn Odra a la altura del </p><p>Complejo Deportivo Municipal hasta el barrio denominado Carhuascayn, </p><p>comprendiendo todo el casco urbano de la quebrada hasta el final de la Avenida </p><p>Iquitos (bajo el reservorio de EMSAPA), comprendiendo los Barrios de Santa Rosa, </p><p>San Francisco, Cruz de Mayo, San Luis y Comandante Faura . </p><p>TOSHIBANota adhesivacompletar la informacin</p><p>TOSHIBANota adhesivaescribir palabra completa</p></li><li><p> DISEO DE OBRAS DE ARTE Y DRENAJE PLUVIAL </p><p>PROYECTO: MEJORAMIENTO Y REMEDIACION DE SUELOS </p><p>CONTAMINADOS A TRAVES DEL MEJORAMIENTO DE LADERAS </p><p>CON TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA PARTE SUPERIOR DE </p><p>LOS BARRIOS SANTA ROSA, SAN FRANCISCO , SAN LUIS, </p><p>COMANDANTE FAURA Y CHANCHAMAYO DEL SECTOR DE LA </p><p>OROYA ANTIGUA, YAULI, JUNIN </p><p>COPERSA INGENIERIA S.A.C. Junio 2015 - 3 </p><p>2. INVENTARIO DE ESTRUCTURAS EXISTENTES </p><p>De acuerdo a los trminos de referencia del Proyecto, este abarca 05 sectores: Santa </p><p>Rosa, San Luis, San Francisco, Comandante Faura y Chanchamayo </p><p>2.1. BARRIO SANTA ROSA </p><p>De acuerdo a lo observado se tiene: </p><p> 200 m, aprox. de canal de coronacin de concreto armado, en buen estado </p><p> 145 m aprox. de canal natural en condiciones regulares </p><p>Foto N1: Canal de Coronacin de </p><p>Concreto armado, en buenas </p><p>condiciones, en la parte superior </p><p>del sector. </p><p>Foto N2: Canal de Coronacin en </p><p>terreno natural, con presencia de </p><p>algunos desprendimientos de roca y </p><p>de talud. </p></li><li><p> DISEO DE OBRAS DE ARTE Y DRENAJE PLUVIAL </p><p>PROYECTO: MEJORAMIENTO Y REMEDIACION DE SUELOS </p><p>CONTAMINADOS A TRAVES DEL MEJORAMIENTO DE LADERAS </p><p>CON TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA PARTE SUPERIOR DE </p><p>LOS BARRIOS SANTA ROSA, SAN FRANCISCO , SAN LUIS, </p><p>COMANDANTE FAURA Y CHANCHAMAYO DEL SECTOR DE LA </p><p>OROYA ANTIGUA, YAULI, JUNIN </p><p>COPERSA INGENIERIA S.A.C. Junio 2015 - 4 </p><p>2.2. SECTOR SAN LUIS </p><p>De acuerdo a lo observado se tiene: </p><p> 03 Canales de coronacin de concreto armado, en buen estado, conformando un </p><p>sistema de drenaje, entre los cuales suman 223 m aprox. de canal </p><p>2.3. SECTOR SAN FRANCISCO </p><p>Es el sector donde encuentran la mayor cantidad de canales de coronacin en </p><p>terreno natural. </p><p> 270 m de canal de coronacin en terreno natural parte baja </p><p> 186.30 m de canal de coronacin en terreno natural parte alta. </p><p> 115.0 m de zona con presencia de geodinmica externa moderada. </p><p>Foto N3: Sistema de Drenaje mediante canales de coronacin de concreto </p><p>armado. </p></li><li><p> DISEO DE OBRAS DE ARTE Y DRENAJE PLUVIAL </p><p>PROYECTO: MEJORAMIENTO Y REMEDIACION DE SUELOS </p><p>CONTAMINADOS A TRAVES DEL MEJORAMIENTO DE LADERAS </p><p>CON TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA PARTE SUPERIOR DE </p><p>LOS BARRIOS SANTA ROSA, SAN FRANCISCO , SAN LUIS, </p><p>COMANDANTE FAURA Y CHANCHAMAYO DEL SECTOR DE LA </p><p>OROYA ANTIGUA, YAULI, JUNIN </p><p>COPERSA INGENIERIA S.A.C. Junio 2015 - 5 </p><p> Foto N6 Foto N7: Canal de Coronacin en terreno natural. (Parte Alta), se </p><p>encuentra en mal estado, no se observa caja de canal definido </p><p>Foto N4 Foto N5: Canal de Coronacin en terreno natural, proyectado para su </p><p>revestimiento. (Parte Baja) </p></li><li><p> DISEO DE OBRAS DE ARTE Y DRENAJE PLUVIAL </p><p>PROYECTO: MEJORAMIENTO Y REMEDIACION DE SUELOS </p><p>CONTAMINADOS A TRAVES DEL MEJORAMIENTO DE LADERAS </p><p>CON TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA PARTE SUPERIOR DE </p><p>LOS BARRIOS SANTA ROSA, SAN FRANCISCO , SAN LUIS, </p><p>COMANDANTE FAURA Y CHANCHAMAYO DEL SECTOR DE LA </p><p>OROYA ANTIGUA, YAULI, JUNIN </p><p>COPERSA INGENIERIA S.A.C. Junio 2015 - 6 </p><p>2.4. SECTOR COMANDANTE FAURA </p><p>De acuerdo a lo observado se tiene: </p><p> 03 Canales de coronacin de concreto armado, en buen estado, conformando un </p><p>sistema de drenaje, entre los cuales suman 325 m aprox. de canal. </p><p>Foto N8 Foto N9: Zona con presencia de geodinmica </p><p>externa moderada, con cobertura vegetal. </p></li><li><p> DISEO DE OBRAS DE ARTE Y DRENAJE PLUVIAL </p><p>PROYECTO: MEJORAMIENTO Y REMEDIACION DE SUELOS </p><p>CONTAMINADOS A TRAVES DEL MEJORAMIENTO DE LADERAS </p><p>CON TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA PARTE SUPERIOR DE </p><p>LOS BARRIOS SANTA ROSA, SAN FRANCISCO , SAN LUIS, </p><p>COMANDANTE FAURA Y CHANCHAMAYO DEL SECTOR DE LA </p><p>OROYA ANTIGUA, YAULI, JUNIN </p><p>COPERSA INGENIERIA S.A.C. Junio 2015 - 7 </p><p>2.5. SECTOR CHANCHAMAYO </p><p>De acuerdo a lo observado se tiene: </p><p> 175 m, aprox. de canal de coronacin de concreto armado, en buen estado </p><p>Foto N12: Canal de Coronacin de concreto armado en buen estado. </p><p>Foto N10 Foto N11: Canales de Coronacin de </p><p>concreto armado en buen estado. </p></li><li><p> DISEO DE OBRAS DE ARTE Y DRENAJE PLUVIAL </p><p>PROYECTO: MEJORAMIENTO Y REMEDIACION DE SUELOS </p><p>CONTAMINADOS A TRAVES DEL MEJORAMIENTO DE LADERAS </p><p>CON TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA PARTE SUPERIOR DE </p><p>LOS BARRIOS SANTA ROSA, SAN FRANCISCO , SAN LUIS, </p><p>COMANDANTE FAURA Y CHANCHAMAYO DEL SECTOR DE LA </p><p>OROYA ANTIGUA, YAULI, JUNIN </p><p>COPERSA INGENIERIA S.A.C. Junio 2015 - 8 </p><p>3. PLANTEAMIENTO HIDRAULICO </p><p>De la evaluacin del inventario de estructuras existentes en el proyecto, se ha </p><p>determinado: </p><p> Para el Sector de San Francisco </p><p>- Revestimiento de 270 m de canal de coronacin con concreto armado Fc= </p><p>210 kg/cm2. </p><p>- Construccin de 03 POZAS de disipacin. </p><p>- Construccin de 03 pases peatonales de concreto armado. </p><p>- Construccin de un muro de gavin de 115 m, para las zonas que presentan </p><p>algn riesgo geodinmica. </p><p> Para el Sector de Santa Rosa, se plantea la posibilidad de prolongar el canal </p><p>principal en la parte alta una longitud de 60 m, para receptar la escorrenta en </p><p>tiempo de lluvias. </p></li><li><p> DISEO DE OBRAS DE ARTE Y DRENAJE PLUVIAL </p><p>PROYECTO: MEJORAMIENTO Y REMEDIACION DE SUELOS </p><p>CONTAMINADOS A TRAVES DEL MEJORAMIENTO DE LADERAS </p><p>CON TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA PARTE SUPERIOR DE </p><p>LOS BARRIOS SANTA ROSA, SAN FRANCISCO , SAN LUIS, </p><p>COMANDANTE FAURA Y CHANCHAMAYO DEL SECTOR DE LA </p><p>OROYA ANTIGUA, YAULI, JUNIN </p><p>COPERSA INGENIERIA S.A.C. Junio 2015 - 9 </p><p>Imagen 1.0 ESQUEMA HIDRAULICO </p></li><li><p> DISEO DE OBRAS DE ARTE Y DRENAJE PLUVIAL </p><p>PROYECTO: MEJORAMIENTO Y REMEDIACION DE SUELOS </p><p>CONTAMINADOS A TRAVES DEL MEJORAMIENTO DE LADERAS </p><p>CON TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA PARTE SUPERIOR DE </p><p>LOS BARRIOS SANTA ROSA, SAN FRANCISCO , SAN LUIS, </p><p>COMANDANTE FAURA Y CHANCHAMAYO DEL SECTOR DE LA </p><p>OROYA ANTIGUA, YAULI, JUNIN </p><p>COPERSA INGENIERIA S.A.C. Junio 2015 - 10 </p><p>4. DISEO HIDRULICO </p><p>4.1. CANAL DE CORONACION </p><p>Los canales de coronacin en la parte alta de un talud son utilizadas para </p><p>interceptar y conducir adecuadamente las aguas lluvias y evitar su paso por el </p><p>talud. El canal de coronacin no debe construirse muy cerca del borde superior </p><p>del talud para evitar que se convierta en activadora de un deslizamiento en cortes </p><p>recientes; o en una nueva superficie de falla en deslizamientos activos; o se </p><p>produzca la falla de la corona del talud. </p><p>Se sugiere que al menos cada dos aos se reparen las cunetas de coronacin </p><p>para impermeabilizar las fisuras y las grietas que se presenten. </p><p>Partimos de la informacin determinada por el Estudio Hidrolgico; as para los </p><p>diferentes periodos de retorno, se determin caudales empleando para ello el </p><p>Mtodo Racional y Mtodo de Mc Math, el mismo que se detalla en el siguiente </p><p>cuadro: </p><p>Del Cuadro N1 determinamos el caudal para un periodo de retorno de 50 aos, </p><p>obtenido mediante el mtodo Mc Math Q50 = 0.241 m/seg, y definimos como </p><p>caudal de diseo QDISEO = 0.360 m/seg, que resulta del producto del Q50 por un </p><p>factor de seguridad. </p><p>a) CONSIDERACIONES BSICAS DE DISEO </p><p>Dentro de los parmetros necesarios para el diseo de estos canales se ha </p><p>utilizado el mtodo de la ecuacin de Manning (1891). La expresin que permite </p><p>determinar los caudales de diseo se presenta a continuacin: </p><p>PR IMetodo </p><p>Racional</p><p>Metodo </p><p>Mc Math</p><p>Aos mm/hr m/s m/s</p><p>2 1 0.030 0.038</p><p>5 2.1 0.063 0.080</p><p>10 3.1 0.093 0.119</p><p>20 4.3 0.129 0.165</p><p>50 6.3 0.190 0.241</p><p>Cuadro N 1: Informacin Hidrologica</p></li><li><p> DISEO DE OBRAS DE ARTE Y DRENAJE PLUVIAL </p><p>PROYECTO: MEJORAMIENTO Y REMEDIACION DE SUELOS </p><p>CONTAMINADOS A TRAVES DEL MEJORAMIENTO DE LADERAS </p><p>CON TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA PARTE SUPERIOR DE </p><p>LOS BARRIOS SANTA ROSA, SAN FRANCISCO , SAN LUIS, </p><p>COMANDANTE FAURA Y CHANCHAMAYO DEL SECTOR DE LA </p><p>OROYA ANTIGUA, YAULI, JUNIN </p><p>COPERSA INGENIERIA S.A.C. Junio 2015 - 11 </p><p>Donde: </p><p>Q: Caudal (m/s) </p><p>n: Rugosidad </p><p>A: rea (m) </p><p>R: Radio hidrulico: rea de la seccin hmeda / Permetro hmedo </p><p>S: Pendiente del canal </p><p>Para el diseo de los canales de seccin trapezoidal a ms de utilizar la ecuacin </p><p>de Manning (1891), se ha utilizado la siguiente formulacin para la geometra. </p><p>Donde: </p><p>A= rea Hidrulica del Canal (m2) </p><p>P= Permetro Mojado del Canal (m) </p><p>T= Ancho Superficial del Canal (m) </p><p>b= Ancho del Canal (m) </p><p>z= Relacin de pendiente de las paredes laterales del canal </p><p>y= altura del agua (m) </p><p>F= Borde Libre (m) </p><p>Para el clculo del borde libre se ha utilizado la siguiente expresin recomendada </p><p>por el U. S. Bureau of Reclamation. </p><p>Imagen 2.0: Parmetros de un Canal Trapezoidal </p></li><li><p> DISEO DE OBRAS DE ARTE Y DRENAJE PLUVIAL </p><p>PROYECTO: MEJORAMIENTO Y REMEDIACION DE SUELOS </p><p>CONTAMINADOS A TRAVES DEL MEJORAMIENTO DE LADERAS </p><p>CON TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA PARTE SUPERIOR DE </p><p>LOS BARRIOS SANTA ROSA, SAN FRANCISCO , SAN LUIS, </p><p>COMANDANTE FAURA Y CHANCHAMAYO DEL SECTOR DE LA </p><p>OROYA ANTIGUA, YAULI, JUNIN </p><p>COPERSA INGENIERIA S.A.C. Junio 2015 - 12 </p><p>Donde: </p><p>F= Borde Libre (m) </p><p>y= profundidad de agua en el canal (m) </p><p>C= Es un coeficiente que vara desde 1.5 para canales con capacidad de 20 </p><p>Pies/s hasta 2.5 para canales con capacidades de 3000 pies/s o mayores </p></li><li><p> DISEO DE OBRAS DE ARTE Y DRENAJE PLUVIAL </p><p>PROYECTO: MEJORAMIENTO Y REMEDIACION DE SUELOS </p><p>CONTAMINADOS A TRAVES DEL MEJORAMIENTO DE LADERAS </p><p>CON TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA PARTE SUPERIOR DE </p><p>LOS BARRIOS SANTA ROSA, SAN FRANCISCO , SAN LUIS, </p><p>COMANDANTE FAURA Y CHANCHAMAYO DEL SECTOR DE LA </p><p>OROYA ANTIGUA, YAULI, JUNIN </p><p>COPERSA INGENIERIA S.A.C. Junio 2015 - 13 </p><p>Con la informacin obtenida y las consideraciones detalladas se obtiene el siguiente cuadro: </p><p>De los parmetros hidrulicos obtenidos, se determina finalmente la seccin tpica del canal de coronacin, el siguiente cuadro resume las </p><p>caractersticas hidrulicas.</p><p>Inicio Final IZQ Z = DER Z =</p><p>1 0+000.00 0+075.66 Trapecio 0.09 0.90 0 0.25 0.084 1.09 0.077 0.016 0.143 4.28 0.36 4.50 SUPERCRITICO</p><p>2 0+079.96 0+150.44 Trapecio 0.08 0.90 0 0.25 0.075 1.07 0.070 0.016 0.208 4.84 0.36 5.40 SUPERCRITICO</p><p>3 0+154.94 0+163.21 Trapecio 0.16 0.90 0 0.25 0.147 1.22 0.120 0.016 0.026 2.47 0.36 1.97 SUPERCRITICO</p><p>4 0+163.21 0+200.24 Trapecio 0.09 0.90 0 0.25 0.084 1.09 0.077 0.016 0.141 4.26 0.36 4.48 F. SUPERCRITICO</p><p>5 0+200.24 0+245.74 Trapecio 0.07 0.90 0 0.25 0.067 1.05 0.064 0.016 0.282 5.31 0.36 6.23 SUPERCRITICO</p><p>6 0+250.34 0+256.80 Trapecio 0.10 0.90 0 0.25 0.095 1.11 0.085 0.016 0.099 3.82 0.36 3.78 SUPERCRITICO</p><p>7 0+256.80 0+269.99 Trapecio 0.38 0.90 0 0.25 0.360 1.67 0.215 0.016 0.002 1.00 0.36 0.52 SUBCRITICO</p><p>Area </p><p>mojada </p><p>A (m2)</p><p>Gasto </p><p>Q (m3/s)</p><p>Numero de </p><p>Froude</p><p>Perimetro </p><p>mojado </p><p>P (m)</p><p>Radio </p><p>medio </p><p>hidraulico </p><p>R (m)</p><p>Coefic. de </p><p>rugosidad </p><p>de Manning </p><p>n</p><p>Pendiente </p><p>del fondo </p><p>So (m/m)</p><p>Velocida</p><p>d media </p><p>V (m/s)</p><p>Tipo</p><p>Progresiva</p><p>Seccion</p><p> Tirante </p><p>normal del </p><p>agua </p><p>Y (m)</p><p>Ancho </p><p>del fondo </p><p>b (m)</p><p>Cuadro N 2: Parametros Hidrulicos</p><p>Tipo de flujo</p><p>Talud Z: 1:Z</p></li><li><p> DISEO DE OBRAS DE ARTE Y DRENAJE PLUVIAL </p><p>PROYECTO: MEJORAMIENTO Y REMEDIACION DE SUELOS </p><p>CONTAMINADOS A TRAVES DEL MEJORAMIENTO DE LADERAS </p><p>CON TRATAMIENTO PAISAJISTICO EN LA PARTE SUPERIOR DE </p><p>LOS BARRIOS SANTA ROSA, SAN FRANCISCO , SAN LUIS, </p><p>COMANDANTE FAURA Y...</p></li></ul>