taller 02 - diseño de diques

8/17/2019 Taller 02 - Diseño de Diques

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FACULTAD DE INGENIERÍACARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

Autor(es):FERNANDEZ DELGADO, Abel Eduardo

Curso:

Hidráulica de Canales y uber!as

Docente:CA"RERA CA"RERA, #uan $al%er

LI&A ' (ER)*+-.

Trabajo 1

Dise/o de Di0ue


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“Trabajo 1”

Diseño e Di!ue

1e desea cons%ruir un di0ue en la 2ar3en derec4a del r!o 5, con el 6in de 7ro%e3erlo de

7osibles inundaciones8 eniendo en cuen%a los análisis de 2ecánica de suelo 2os%rados9

REPORTE DE ENSAYOS DELABORATORIOCalicata : C - 1Prof.(m) :

0,70 -1,30

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO PORTAMIZADO ASTM D 422

TamizAbertu

ra(mm)

()Parcial

!ete"i#o

() Acumula#o!ete"i

#o Pa$a %ra&a '3,13 7,* - - Are"a 3'* +0,3 - - 100 i"o$ **,1 1* 3/,1 ',+ ',+ +,+

1 *+,' 7,7 1*,* /7,/LÍMITES DECONSISTENCIA

3' 1,0+ 3,1 1+,3 /',7 ASTM D 4318

1* 1*,7 11,3 *, 73,'mite 2ui#o() *,/

3/ ,+*+ +,3 3* /mite Pl$tico() *3,7

1' ,3+ 7,+ 3,+ 0,+4"#ice Pl$tico() ,1

56' ',7 3, '3,1 +,5610 * 10,* +3,* ',/ Clasi!a!i"#

56*0 0,/' 7,7 1 3SUCS ASTM D 248$% GM

5630 0,+ 3 3, 3,156'0 0,'* 3 7 33

560 0,*+ ',* 71,1 */,56100 0,1' 3,* 7',3 *+,756*00 0,07' *,/ 77,1 **,58 **,


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“Trabajo 1”

1e sabe 0ue en la secci:n A, el ni;el del a3ua alcan 28s8n828 y 0ue el caudal

de dise/o es de >=? 2@s8 Di2ensione9

• La secci:n %!7ica

• El den%ell:n del di0ue

• El enrocado de 7ro%ecci:n

• El 6il%ro del di0ue y 7lan%ee una ubicaci:n %en%a%i;a

El enrocado se ubicará en la 7osici:n indicada en el 7lano adBun%o y %endrá la lon3i%ud

indicada8 La 2ar3en i


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“Trabajo 1”

Asu2a %odos los da%os adicionales 0ue sean necesarios y Bus%i6i0ue dic4as asunciones8

DI"EN#I$NA"IENT$ DEL DI%UE

En 7ri2er lu3ar, considera2os 0ue la obra 4idráulica a dise/ar será un di0ue de %ierra de

secci:n %!7ica, con den%ell:n y enrocado de 7ro%ecci:n en %oda su e%ensi:nJ ade2ás de

con%ar con 6il%ro y ubicarse en la


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“Trabajo 1”

,-3.s/ ,-/

9e"o$ #e +00 3

+00 *000 'Tabla Nº2: Recomendaciones de Ancho de corona.

Res7ec%o al %alud del di0ue se considera 0ue el 2a%erial de 6ondo es una Gra;a li2osa

G&, y %al co2o se indica en la abla NK@ u%ili


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“Trabajo 1”

0ue el den%ell:n 7resen%a un %alud i3ual al di0ue, 4aciendo 0ue las dis%ancias dia3onales

se consideren den%ro de la su2a%oria de LH8

L&!+ )&l !a!& CL

Are"a ?"a @ limo 7.0 /.+

Are"a ?"a .0

Are"a rue$a, ra&a$ @are"a$

'.0

Bolo"era, ra&a$ @ are"a 3.0

Arcilla 1. 3.0

Tabla Nº4: Coeficiente de Lane en función del lecho del cauce.

1e co27ara con la base del di0ue 7ode2os es%i2ar el 7eral%e d del den%ell:n9

Gráfico 2: Detalle de dimensiones de dentellón.

1

3∑ L H +∑ LV =C L× y

1

3( L1+b+ L3+2.69d+2.24 d )+ (0)=4×2

L1+2.5d+b+2d+ L3=15.6

d=19.53m

Co2o se 7uede a7reciar el 7eral%e es inconsis%en%e, 7or %an%o se 7ro7one co2o

al%erna%i;a de soluci:n in;er%ir cada %alud del den%ell:n y recalcular las di2ensiones

asu2iendo 0ue al 2o2en%o de la eca;aci:n del 2is2o, el %alud se 2an%endrá es%ableJ

es decir no se ecederá el án3ulo de 6ricci:n del %erreno el cual en es%e caso, se

desconoce9

1

3( L1+b+ L3 )+( 2.69d2.5 + 2.24

d

2 )=4×2


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“Trabajo 1”

L1+ 1

2.5d+b+

1

2d+ L3=15.6

d=1.4768m≈1.50m

Lue3o, a7licando la relaci:n reco2endable en%re 7eral%e de den%ell:n y %iran%e9

b= y−d=2.00−1.50=0.50m

Gráfico 3: Dimensionamiento final del dique.

DI"EN#I$NA"IENT$ DEL ENR$CAD$ & U'ICACIN DEL DI%UE

(ara de%er2inar el coe6icien%e de ru3osidad de &annin3 n, recurri2os a las ecuaciones

e27!ricas 7resen%adas en la 7ri2era secci:n de s%e in6or2e8 Lue3o de in%er7olar

diá2e%ros de 2alla en relaci:n a los 7orcen%aBes acu2ulados 0ue 7asan, as! lue3o decalcular el n con cada e7resi:n se 7uede obser;ar 0ue el 7ro2edio de los resul%ados

ob%enidos nQ+8+?MM %iene un ;alor 2uy 7r:i2o al de%er2inado 7or Raudi;i, en base

a ello u%ili?9 n=0,0380×0.029031 /6=0.02107

Raudi;i =-9 n=0,0411×0.008261 /6=0.01848

1i2ons 1en%ur =-9 n=0,0389×0.002871 /6=0.01467


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“Trabajo 1”

Garde RaBu =?9 n=0,0470×0.002871 /6=0.01772

"ray ==9 n=0,0593×0.002870.179

=0.02080

Lue3o, considerando la 7endien%e del cauce en base a la di6erencia de cur;as de ni;el =*

y =8M 28s8n828 y la lon3i%ud 2!ni2a del %ra 2

a7ro8 ob%ene2os un ;alor de 1 Q 8?+ .@8

Considerando 0ue el %iran%e alcance los => 28s8n828, el di0ue debe ubicarse de 2anera

adecuada de acuerdo a la %o7o3ra6!a del %erreno8 En es%e caso se 4a 4ec4o un cor%e en

una secci:n rela%i;a2en%e uni6or2e del r!o e in%er2edia en%re los 7un%os 2ás cercano y

leBano del cauce 7ara la cur;a de ni;el a =* 28s8n828 Asu2i2os un 6ondo 7lano en%re las

l!neas celes%es se7aradas >? 2J ade2ás, %ene2os en cuen%a la 7endien%e na%ural del

2ar3en i


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“Trabajo 1”

Gráfico 5: !ección trans"ersal teórica del ro.

Lue3o, 2edian%e la Ecuaci:n de &annin3 de%er2ina2os la ;elocidad, considerando un

área 2oBada de * 2* y un 7er!2e%ro 2oBado de @8M 29

V = R

2 /3× S

1 /2

n

V =1.646

2

3 ×0.0018771

2

0.01848

V =3.2683 m /s ≈3.27 m/ s

(ara el enrocado considera2os un 2a%erial con densidad de s:lidos i3ual a *-M+ 32@

arena, 3ra;a y un 6ac%or Δ” i3ual a 8-M8 La e7resi:n de &aynard nos 7er2i%e

de%er2inar el %a2a/o de las rocas, considerando 7ará2e%ros aBus%ados al caso en es%udio

CQ +8@+, 7or el %alud a3uas arribaJ y C*Q8*M, 7or %ra%arse de un %ra2o rec%o9

d50

y =C 1× F

3; F =C 2×

V

√ g × y

d50

2=0.30×(1.25× 3.27√ 9.81×2 )

3

d50=0.4715 ≈0.47m

Lue3o co27ara2os el resul%ado con los calculados 2edian%e las 6:r2ulas de Isbas4,

Gonc4aro; y Le;i 7ara seleccionar el diá2e%ro 2ás cr!%ico9

( Isbash)V =1.7 √ ∆ .g . d ;d=0.23m

( Levi )V =√ ∆.g . d (1.4 ( 2d )0.2

);d=0.103m

Co2o no se %iene el án3ulo de re7oso del enrocado no se a7lica la 2e%odolo3!a del S8 18

De7ar%2en% o6 rans7or%a%ionJ en%onces el diá2e%ro de las rocas es +8>? 28 Ade2ás, en

cuan%o al es7esor del enrocado se si3ue la reco2endaci:n de 1i2ons y 1en%ur

considerando diá2e%ros 7ro7orcionales en base al de%er2inado an%erior2en%e9


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“Trabajo 1”

2=dmáx

d50=

d50

d20; dmáx=0.94 m; d20=0.235 m

Co2o no se u%ili


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“Trabajo 1”

d15

filtr=0.08m; d50

filtr=0.12m

Co2o el cri%erio de er


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“Trabajo 1”

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