I.-INTRODUCION: En una primera etapa de la historia de la construcción de puentes los materiales que se usaban eran la piedra y la madera. El hierro fundido comenzó a utilizarse a finales del siglo XVIII, suponiendo una auténtica revolución en la construcción de puentes. el hierro fundido se pasó a mediados del siglo XIX al hierro for!ado, m"s resistente y regular y a finales de este siglo se empezó a utilizar el acero, superando a los dos tipos de hierro en resistencia y calidad. #ambién #a mbién a finales del siglo XIX hizo su aparición el hormigón, que permitió hacer arcos mayores que los de piedra natural dando lugar a un nuevo sistema de hacer estructuras$ el hormigón armado, donde el hormigón y el hierro se asocian para permitir construir vigas de luces considerables y afinar las dimensiones de los arcos, lo que no era posible con el hormigón en masa ni con la piedra. % finales de la primera mitad del siglo XX hizo su su aparición el hormigón pretensado, una forma de colaboración perfecta entre el acero y el hormigón, ampliando de forma e&traordinaria las posibilidades del hormigón armado. 'ontempor"neas al hormigón pretensado son las estructuras mi&tas, otra forma de colaboración entre el acero y el hormigón en la que ambos no se mezclan (ntimamente, sino que se yu&taponen. El desarrollo de las tecnolog(as de los distintos materiales ha hecho que las estructuras de los puentes tengan cada vez m"s posibilidades, lo que ha permitido una mayor diversidad de formas y hacer puentes de hormigón y acero, hasta el grado de que a veces es dif(cil a distancia saber de qué material est"n hechos, especialmente en las vigas continuas con sección en ca!ón de alma llena, met"licas o de hormigón, que se pueden confundir con facilidad si su color es an"logo.
'ronológicamente, los puentes met"licos siempre han ido por delante de los de hormigón, ya que el hormigón hizo su aparición casi un siglo después. )ero adem"s, el acero al ser un material de mayor resistencia espec(fica también permite salvar luces mayores lo que a su vez permiten que los puentes tengan mayores dimensiones. %ctualmente se prueban nuevos materiales para construir puentes con mayor resistencia resistencia espec(fica que el acero. *on los denominados materiales compuestos, formados por fibras unidas con una matriz de resina y que se vienen utilizando desde hace a+os en diversos tipos de industrias aeroespacial, aeron"utica, automóvil, etc.-. ESTUDIO GEOLÓGICO PARA LA CIMENTACIÓN DE UN PUENTE
A.- ELEMENTOS QUE COMPONEN UN PUENTE /%* )I/%*$ *on los apoyos intermedios de los puentes de dos o m"s tramos. eben soportar la carga permanentemente y sobrecargas sin asientos, ser insensibles a la acción de los agentes naturales viento, riadas, etc.-.
/0* E*#1I20*$ *on elementos situados en los e&tremos del puente sostienen los terraplenes que conducen al puente. % veces son reemplazados por pilares hincados que permiten el desplazamiento del suelo en su derredor. eben resistir todo tipo de esfuerzos por lo que se suelen construir en hormigón armado y tener formas diversas. 'argas que soportan$ /os estribos y muros de sostenimiento se deber"n investigar para las siguientes cargas$
/os empu!es laterales del suelo y las presiones hidrost"ticas, incluyendo cualquier sobrecarga de suelo. El peso propio del estribo3muro de sostenimiento4 /as cargas aplicadas por la superestructura del puente. /os efectos térmicos y la deformación por contracción y /as cargas s(smicas, de acuerdo con lo especificado en la *ección 5 y en otras secciones de estas Especificaciones. /os cimientos o apoyos de estribos y pilas encargados de transmitir al terreno todos los esfuerzos. Est"n formados por las rocas, terreno o pilotes que soportan el peso de estribos y pilas.
/os tramos m"s cortos que conducen al puente propiamente dicho se llaman de acceso y en realidad forman parte de la f"brica. /as armaduras de los puentes pueden traba!ar a fle&ión vigas-, a tracción cables-, a fle&ión y compresión arcos y armaduras-, etc. En la construcción de los puentes una de las partes m"s delicadas es la cimentación ba!o agua debido a la dificultad de encontrar un terreno que resista las presiones, siendo normal el empleo de pilotes de cimentación. /os puentes de grandes dimensiones descansan generalmente sobre cimientos de roca o tosca. *i los estratos sobre los que se va a apoyar est"n muy le!os de la superficie, entonces se hace necesario utilizar pilares cuya profundidad sea suficiente para asegurar que la carga admisible sea la adecuada.
B.-ESTUDIOS BÁSICOS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE PUENTES %ntes de proceder con el dise+o del proyecto de un puente, es indispensable realizar los estudios b"sicos que permitan tomar conocimiento pleno de la zona, que redunde en la
generación de información b"sica necesaria y suficiente que concluya en el planteamiento de soluciones satisfactorias plasmadas primero en anteproyectos y luego en proyectos definitivos reales, y e!ecutables. El proyectista deber" informarse adecuadamente de las dificultades y bondades que le caracterizan a la zona antes de definir el emplazamiento del puente. Emplazamiento que deber" ser fruto de un estudio comparativo de varias alternativas, y que sea la me!or respuesta dentro las limitaciones generación de información- y variaciones de comportamiento de los cambios naturales y provocados de la naturaleza. ebe igualmente especificar el nivel de los estudios b"sicos y los datos espec(ficos que deben ser obtenidos. *i bien es cierto que los datos naturales no se obtienen nunca de un modo perfecto, estos deben ser claros y 6tiles para la elaboración del proyecto. /as especificaciones y metodolog(a a seguir para la realización de los estudios b"sicos no son tratados en esta obra. /os estudios b"sicos deben ser realizados de acuerdo a los requerimientos del proyectista, por personal especializado, con e&periencia, y seg6n los procedimientos que se establecen en los manuales especializados de ingenier(a de puentes, que en general son m"s e&igentes que lo requerido para las edificaciones. 'omo parte de los estudios b"sicos, es igualmente recomendable realizar un estudio y la inventariación de la disponibilidad de materiales, infraestructura instalada, mano de obra especializada, equipos, y otros que el proyectista considere de utilidad. 'ronolog(a de los materiales en la construcción de puentes '07)1E*I89 :/EXI89 #1%''I89 Prehistoria : %rcilla, 7adera, 'uerdastapial, adobe, ladrillo-
Historia !"sia : )iedra, 7adera, 7adera, ;rapas met"licas Si#!o $I$ :undición, 7adera, 'adenas de hierro si#!o $$
pretensado l(mite el"stico y %cero $ laminado ba!a rela!ación %leaciones ligeras
%.-DATOS DE LAS CONDICIONES NATURALES DEL LU&AR DONDE SE REQUIERE CONSTRUIR EL PUENTE . %.%. To'o#ra()a. /os Estudios #opogr"ficos deber"n mostrar la topograf(a actual del sitio de construcción del puente mediante planos de curvas de nivel, !unto con secciones transversales a cada => metros en un tramo no menor de =>> metros, ?>> metros aguas arriba y ?>> metros aguas aba!o del puente, para el caso de que el obst"culo que salva el puente es un cauce pluvial o el cauce de un r(o. Estos estudios deben incluir, de ser posible, los antecedentes del terreno en términos de los movimientos de masas de suelo, erosión de suelos y rocas y serpenteo de los cursos de agua %.*. Hi+ro!,#ia. Este estudio debe contener por lo menos la media anual de las precipitaciones, las crecidas m"&imas y m(nimas, la velocidad m"&ima de la corriente, el caudal, las variaciones climatéricas y materiales de arrastre palizada, témpanos de hielo, y otros-. En los planos de puentes sobre r(os, se deben registrar siempre los niveles de agua cuya notación presentamos a continuación$ 7.%.7.E. @ 9ivel de aguas m"&imas e&traordinarias. 9.%.7. 9.%.0. 9.%.m. @ 9ivel de aguas m"&imas @ 9ivel de aguas ordinarias @ 9ivel de aguas m(nimas
%.. &eo!o#)a. Estudio geotécnico con sondeos geof(sicos y perforación de pozos en los e!es de los probables emplazamientos de la infraestructura, traducidos en perfiles geológicos con identificación de capas, espesores, tipos de suelos, clasificación, tama+o medio de sus part(culas, dureza, profundidad de ubicación de la roca madre y todas sus caracter(sticas mec"nicas. Igualmente deber" incorporarse el material predominante del lecho del r(o, su tama+o medio, la variabilidad del lecho del r(o, la cota m"s ba!a de este, sus tendencias
de socavación, y finalmente un informe en el que debe recomendarse la cota y tipo de fundación.
%.. Ries#o s)s/io *e llama riesgo s(smico a la probabilidad de ocurrencia dentro de un plazo dado, de que un sismo cause, en un lugar determinado, cierto efecto definido como pérdidas o da+os determinados. En el riesgo influyen el peligro potencial s(smico, los posibles efectos locales de amplificación, la vulnerabilidad de las construcciones e instituciones- y las pérdidas posibles en vidas y bienes-. El riesgo s(smico depende fuertemente de la cantidad y tipo de asentamientos humanos y de la cantidad e importancia de las obras que se encuentran localizados en el lugar.
*. DATOS DE LAS CONDICIONES 0UNCIONALES. /os datos de las condiciones funcionales son en general fi!ados por el propietario o su representante 7inisterio de transportes, 7unicipalidades- y por las normas y3o las especificaciones correspondientes. Entre los datos funcionales m"s importantes que se deben fi!ar antes de iniciar el proyecto del puente tenemos$ *.%. Datos #eo/1trios. %ncho de la calzada n6mero de v(asimensiones de la vereda, barandas, etc. )eralte, sobre ancho, pendientes, curvatura, g"libo. *.*. Datos +e !as ar#as 2i2as. *istemas de cargas de dise+o 'argas e&cepcionales 'argas futuras *.. Otros +atos. Velocidad de dise+o Volumen de tr"fico %ccesorios del tablero$ vereda, barandas, ductos.
. DATOS SOCIO ECONÓMICOS. Este es un aspecto sumamente importante que debe tomar en cuenta todo proyectista al igual que los funcionarios p6blicos involucrados en el proyecto. Es un tema que est" fuera de los alcances de este te&to, pero son datos de gran importancia y por eso es muy oportuno por lo menos indicarlo por cuanto no es moral, ni ético proyectar obras p6blicas como son los puentes, con e&ceso de materiales y menos a6n si esos materiales son importados y causan pérdidas innecesarias de divisas para nuestro pa(s. /os
puentes se construyen con fondos p6blicos que son escasos.
. &EOMETR3A. /os datos anteriores deben ser traducidos en lo posible en un mismo plano cuyas escalas vertical y horizontal sean iguales, porque en él se tiene que ir dibu!ando el puente, definiendo de esta manera las dimensiones del puente. *on las condiciones topogr"ficas e hidr"ulicas las que definen la longitud a cubrir as( como el nivel de rasante. En cambio, su ancho est" fi!ado por e!emplo para el caso de puentes ferroviarios por la trocha de la v(a y por el n6mero de v(as y la estabilidad transversal. )ara el caso de puentes carreteros el ancho queda definido por el n6mero de v(as, estim"ndose como ancho de v(a un valor comprendido entre 5 y A.B m.
.%. Lo4#it5+. 'uando el lecho del r(o a salvar esta bien definida, el problema estar" resuelto. En cambio trat"ndose de zonas llanas donde generalmente los r(os son del tipo maduro, con meandros que dificultan determinar la longitud del puente. /a ca!a ripiosa dar" una primera idea del largo que deber" tener el puente, ya que en las grandes crecidas esta puede ser ocupada en su totalidad. % menudo este ancho es e&cesivo y puede por tanto construirse un puente mas corto que el ancho del lecho ripioso, avanzando con terraplenes bien protegidos y con un buen sistema de drena!e con alcantarillas, si es posible complementando con defensivos y encausadores que garanticen que el r(o pase siempre por deba!o del puente. #rat"ndose de r(os muy caudalosos, la protección de los terraplenes mediante defensivos y encausadores, as( como la prolongación de aleros en los estribos puede encarecer la obra, de manera que podr(a resultar m"s económico y seguro avanzar poco o nada con terraplenes en la ca!a del r(o. %s(, algunos autores recomiendan para r(os con crecida del r(o sobre la ca!a ripiosa superiores a ?.B m. de altura, encarar con longitudes en todo su ancho. *i el puente est" ubicado sobre una curva, en el no es posible avanzar con terraplenes por la playa interior la fuerza centr(fuga de la corriente tiende a socavar m"s la ladera opuesta-. En estos casos es aconse!able trazar el puente perpendicularmente al e!e de la corriente. .*. Per(i! !o4#it5+i4a! . #omando en consideración las recomendaciones descritas anteriormente, este perfil casi siempre est" definido por el del trazado caminero o ferroviario, con pendientes hacia ambos e&tremos no mayores a >.CB D. .. Soa2aio4es. no de los aspectos de alto riesgo en la estabilidad de los puentes, son las socavaciones,
que est"n (ntimamente ligadas a las caracter(sticas de los r(os. En general la topograf(a terrestre presenta una gran variedad de r(os con una diversidad de problemas, sin embargo por razones pr"cticas se agrupan en los dos tipos siguientes$ a6 1(os de caudales bruscamente variables o torrenciales 76 1(os de caudal relativamente constante var(an m"s o menos lentamente-. /os r(os de caudal relativamente constante, no dan problemas de (ndole hidr"ulico pero en cambio, los r(os de caudal bruscamente variable los cuales son los que normalmente se encuentran en las regiones ba!as, con caudal m"s o menos reducido durante la mayor parte del a+o, increment"ndose enormemente y s6bitamente en la época de lluvias y durante los deshielos. )resentan problemas de variabilidad de lecho, inundaciones, y socavaciones, para lo cual hay que tener muchos cuidados. )ara prever la variabilidad del lecho del r(o frecuentemente se construyen tramos de descarga o m"s alcantarillas en los terraplenes de acceso para que por ah( pasen las aguas que se desprenden del curso principal. #ramos de descarga que deber"n merecer continua y celosa vigilancia para evitar desastres por encauzamiento de los caudales principales. En los terrenos llanos, especialmente en la época de las grandes crecidas, el nivel de las aguas sube considerablemente, llegando en algunos casos a cubrir la calzada de las v(as, provocando destrozos, deterioros y la anulación temporal de la v(a, y en la época de mayor necesidad. 1azones que nos muestran la necesidad de prever sistemas de drena!e que permitan el libre desfogué de estas aguas, y cota de rasante fi!ada en concordancia, y previsión con estos hechos. /a determinación de la cota de fundación, es una tarea comple!a, y dif(cil. *i bien se tiene información sobre el tema, este es apenas referencial, depende de muchas variables y ocurrencias durante las propias crecidas. E&isten diversidad de fórmulas emp(ricas que nos permiten estimar la profundidad de las socavaciones, el solo seleccionar la ecuación de me!or comportamiento es dif(cil, aun cuando hay autores que recomiendan el uso de una y otra fórmula en los diversos tipos de r(os. En 6ltima instancia, siempre ser" el profesional el responsable de la decisión, en base a su buen criterio y fundamentalmente en base a su e&periencia y e&periencias de hechos similares. *in embargo, se puede decir que la cota de fundación, en ning6n caso deber" ser mayor a la cota de socavación menos 5 metros. En 6ltima instancia y si la inversión as( lo indica, deber" recurrirse a modelos a escala, o modelos matem"ticos de simulación. /as informaciones históricas y profesionales del "rea indican que las mayores socavaciones que se han registrado en nuestro pa(s bordean los B m. habiéndose constatado que guardan relación con la profundidad del agua, su velocidad y la dureza del terreno, y el tipo de material del lecho.
:igura ?.B. *ocavación y cota de fundación
.. efensivos. 1eciben esta denominación los diferentes sistemas destinados a proteger las playas de los r(os y terraplenes de acceso al puente. En consecuencia pueden ser definidos como protecciones y como espigones.
.8. )rotecciones. 'orresponden a pedraplenes que son sistemas de revestimiento con piedra bolona del mayor tama+o posible o en su defecto bloques de hormigón. Estas protecciones deben
reforzarse cada cierto tiempo en función a la tendencia a sumergirse o despiezarse hasta que en alguna época se conseguir" una mayor estabilidad en las playas o terraplenes a protegerse. %l pié de las pilas es aconse!able encerrar las piedras dentro de una malla ol(mpica, reduciéndose as( la socavación.
.9. Espigones. Estos se ubican aguas arriba y en correspondencia con las playas que tienden a la socavación, provoc"ndose con ellos m"s bien la sedimentación para estabilizar el cauce del r(o.
%. RESUMEN En esta parte se e&pone la problem"tica de que causa socavación que afecta a los puentes4 bas"ndonos en los módulos de inventario e inspección. )resentando los da+os t(picos de estas estructuras por problemas de socavación, de acuerdo con las labores de inspección, mantenimiento, e!ecución de estudios y obras de rehabilitación. *e incluye también casos de colapsos de puentes por este problema. )ara evitar el riesgo de falla de los puentes por esta causa, que es comple!a, se hacen algunas recomendaciones de inspección, lo m(nimo a tener de los estudios especializados y de las labores de investigación para la construcción de éstos.
*. INTRODUCCIÓN El mayor da+o en la infraestructura de los puentes que cruzan r(os ocurre durante las crecientes, produciendo socavación en la fundación de los estribos y3o pilas. Este da+o puede variar desde erosiones en los terraplenes de acceso hasta la falla completa de la estructura del puente o su terraplén de acceso. En una investigación reciente sobre la evaluación de las causas de colapso de algunos puentes, se encontró que el C>D se producen por fenómenos hidr"ulicos, tales como socavación y avalanchas. :igura ?. Estad(stica de las causas de colapso de algunos puentes *ocavación en puentes$ 'onsiste en la disminución del nivel del lecho por la erosión del agua con una tendencia a e&poner la fundación del puente. En la actualidad no e&iste una metodolog(a unificada que permita a los dise+adores y constructores estimar con seguridad la profundidad de socavación en puentes. El problema a menudo se complica por la gran variedad de formas, alineamientos y posiciones usadas para pilas y estribos y por la presencia de desechos flotantes y basuras atrapadas que cambian la geometr(a y el patrón del flu!o.
. ANTECEDENTES *on muchos los casos de colapsos y fallas de puentes vehiculares por socavación. /os puentes que fallan por este fenómeno, generalmente es debido a que no tuvieron en su etapa de dise+o un estudio hidrológico e hidr"ulico4 ya que el criterio fundamental de dise+o de la cimentación obedeció m"s a la capacidad portante, que a la socavación probable. En las im"genes ? y = se presentan e!emplos de colapsos. En el primero falló el estribo por socavación lateral, su solución consistió en nivelar el estribo con gateo y construir micropilotes en la cimentación del mismo. Imagen ?. :alla de estribo En el segundo colapsó su pila dos veces, siendo la solución definitiva eliminarla y construir un puente en acero que cubriera las dos luces que soportaba la misma
.
Imagen =. 'olapso del puente
. DETECCIÓN DE PROBLEMAS EN PUENTES )rincipalmente se deben identificar los puentes en estado cr(tico y priorizarlos de acuerdo con los resultados de las inspecciones principales, especiales y rutinarias. ependiente del da+o o vulnerabilidad detectada, se e!ecutan obras de emergencia para evitar colapsos, posteriormente se realizan estudios especializados y por 6ltimo el dise+o de obras de reparación definitivas. Inventario$ )ara la evaluación general de la socavación de los puentes es importante conocer la tipolog(a de la cimentación de sus pilas, estribos, aletas y terraplenes de acceso. /a mayor parte de los problemas de socavación se han presentado en los estribos y terraplenes de acceso, por un "rea hidr"ulica insuficiente, lo cual coincide con los datos de inventario, donde la mayor(a de puentes son de una sola luz que var(an entre ?> y =B metros.
En las figura B y F se presentan los tipos de cimentación de estribos y pilas. 'omo se mencionó antes en muchos casos la decisión del tipo de cimentación se basó solamente en la capacidad portante sin incluir la probable socavación lateral en este tipo de estructuras.
:igura B. #ipos de cimentación de los estribos
:igura F. #ipos de cimentación de las pilas
I4s'ei,4 'ri4i'a!: #iene por ob!eto realizar, una inspección visual de cada uno de los componentes principales superficie, barandas, bordillos, andenes, vigas, losas, pilas, estribos, apoyos, armaduras, cauces y otros- que hacen parte de la estructura y dar una calificación basada en una escala cualitativa previamente definida. En la figura 5 se presenta las etapas necesarias para una inspección principal.
:igura 5. Etapas de la inspección principal
'on el ob!etivo principal de evaluar el estado de los las cimentaciones de las pilas y estribos, la estabilidad de las m"rgenes aguas arriba y aba!o- y los terraplenes de acceso, se estableció el componente GcauceH de cada puente, empleando la metodolog(a que se observa en la figura 5. 'omo se mencionó antes, esto incluye una calificación cualitativa de > a B, el tipo de da+o, las necesidades de estudios especializados y las reparaciones necesarias a corto, mediano o largo plazo. En la :igura C se e&ponen los diferentes tipos de socavación, que en general son$ socavación general, socavación por contracción y socavación local. :igura C. #ipos de socavación
En la :igura se presenta un esquema que muestra los diferentes tipos de socavación en un puente t(pico. :igura . #ipos de socavación que pueden ocurrir en un puente Inspección especial$ *on e&ploraciones profundas de la estructura que incluyen ensayos destructivos y no destructivos especializados en campo y en laboratorio. %l identificar problemas en el cauce por socavación, basados en las inspecciones principales y rutinarias, se recomienda un estudio hidrológico, hidr"ulico y de
socavación inspección especial- que determine las causas y las soluciones de los problemas de erosión y sedimentación que afectan al puente. *e recomienda que dicho estudio contenga los siguientes aspectos m(nimos$ Estudios a. #opogr"fico
7.
Est5+io Hi+ro!,#io: 7ediante aforos y barimetr(a se determina el caudal de dise+o. Incluye un an"lisis de la cuenca hidrogr"fica, las precipitaciones, caudal m"&imo y el nivel de aguas m"&imas. Est5+ios Hi+r"5!ios: Incluye$ eterminación de l(neas de corriente para establecer su orientación y variaciones debidas a la presencia de obst"culos, meandros, zonas de depósito de materiales eterminación de los sedimentos. Efectos de la reducción de la sección hidr"ulica. %lineamiento de las pilas dentro del cauce. 1ecomendación de obras de protección del cauce. Estudio geológico o geomorfológico$ Incluye visitas a campo con mapas, fotograf(as aéreas y estudios anteriores4 se hace un an"lisis detallado de los accidentes geológicos para una evaluación de la estabilidad del cauce.
Ca5e +e !a soa2ai,4$ 7ediante el an"lisis de la socavación local y global para un periodo de retorno de B> a+os se determinan los siguientes par"metros del sitio de ponteadero$ Jrea hidr"ulica y longitud del puente. 9iveles de las aguas del cauce m(nimas, medias y m"&imas-
1ecomendación de protección de los m"rgenes. Konas de inundación. 1econocimiento de campo y e&ploración esquem"tica. 1ealización de sondeos o perforaciones. Ensayos de laboratorio. 'apacidad portante, estado de las cimentaciones y refuerzos )atolog(a de materiales$ 7ediantes ensayos destructivos y no destructivos se deben evaluar las propiedades mec"nicas, f(sica y qu(micas de los componentes principales del a estructura. %n"lisis y revisión estructural$ 'on base en las especificaciones y utilizando programas de an"lisis, se debe hacer una revisión sismoLresistente del puente en general y de sus componentes principales, incluyendo
e. ise+o de obra de rehabilitación las recomendaciones de los estudios de suelos y las profundidades de socavación. 'onsiste en el an"lisis y dise+o de las reparaciones que incluyan$ 7antenimiento refuerzo y rehabilitación. Esta evaluación debe incluir un an"lisis beneficiocosto, especificaciones de construcción y presupuestos.
Ta7!a . Estudios para evaluar socavación Inspección rutinaria, mantenimiento rutinario y limpieza de puentes$ /a inspección rutinaria incluye una frecuente revisión superficial de la estructura con el propósito de garantizar la seguridad del tr"nsito a diario y registrar las necesidades de mantenimiento rutinario y limpieza en los puentes. 7ediante los administradores viales permite establecer pol(ticas de mantenimiento menor y limpieza. 1eparaciones t(picas y obras de rehabilitación$ e acuerdo a los tipos de da+os y problemas de socavación identificados en la inspección visual, se proyectan las obras de rehabilitación. 'uando es evidente la socavación y es probable el colapso del puente, se e!ecutan obras inmediatas provisionales, como construcción de recalce y muros en la base de la cimentación. )osteriormente se realiza un estudio especializado, para definir las obras definitivas que garanticen la seguridad del puente ante socavación a largo plazo. /as obras m"s recomendadas son las de protección del cauce y el reencauzamiento. Ta7!a . 1eparaciones t(picas del cauce Entre las obras especiales m"s utilizadas en nuestro medio se encuentran$ estabilización del suelo de fundación con micropilotes, pantalla de acero y concreto, recalces con concreto ciclópeo y reforzamiento con pilotes hincados. En algunos casos incluye obras de protección y control en las m"rgenes aguas arriba.
Imagen ?F. 0bras de protección del estribo derecho aguas arriba.
Imagen ?C. Espolones de bolsacretos para protección.
8. TIPOS DE DAOS CAUSADOS POR EROSIÓN ; SOCA
b- 0bstrucción del cauce
7. Ma!a orie4tai,4 e4 e! '5e4te =es2ia>a/ie4to6:
reduciendo el ancho efectivo del cauce ancho total menos el ancho de la proyección de los obst"culos-, y por lo tanto se aumenta la velocidad de la corriente y se incrementa la profundidad de la socavación.
. &rietas e4 !a i4(raestr5t5ra: %lgunas de las grietas que se presentan en las pilas y en los estribos son producidas por el fenómeno de la socavación, tales como$ .% ;rietas verticales en la unión del estribo$ )roducidas por socavación en la cimentación, lo que introduce esfuerzos en la estructura que se manifiesta con la presencia de grietas verticales y su desplazamiento. Esto combinado generalmente con asentamientos producidos en la cimentación y dise+o de la misma para soportar las presiones de tierra. Imagen F. ;rietas en la aleta por asentamientos y socavación.
c.= ;rietas oblicuas en las pilas$ 7ediante un an"lisis detallado de las grietas se determina, si son por socavación o por asentamientos diferenciales. /as pilas al ser socavadas y quedar sus cimientos parcialmente asentados en el suelo de fundación, producen una concentración de esfuerzos en la base de la pila y se genera un momento que se manifiesta con la presencia de grietas en la misma. c.5 ;rietas diagonales o verticales en los estribos$ /as grietas diagonales que aparecen en los estribos son ocasionadas por sismos o por socavación. n an"lisis detallado de las mismas y su seguimiento especialmente después de las épocas de crecientes permiten deducir efectivamente si son ocasionadas por socavación. Imagen B. ;rieta en estribo por socavación de la cimentación superficial d. *ocavación general, local y por contracción$ /a socavación total se refiere a la profundidad total de socavación en la fundación de un puente en particular, incluye la socavación general y la socavación localizada. /a socavación general ocurre sin importar la e&istencia del puente, e incluye la socavación a largo y corto plazo. /a socavación general a largo plazo es la que ocurre en una escala de tiempo de varios a+os o décadas, e incluye la degradación progresiva y la erosión lateral debido al ensanchamiento del canal o la migración de meandros. /a degradación progresiva es la disminución general casi permanente del lecho del r(o en el sitio del puente debido a los cambios naturales hidrológicos, geomorfológicos- en la cuenca como por e!emplo los cortes de cuellos, deslizamientos, flu!os, incendios, cambios clim"ticos, etc., o las actividades del hombre como el dragado del canal, miner(a en el lecho, construcción de presas, urbanización, deforestación, actividad agr(cola o ganadera, etc. /a degradación progresiva sedimentación- es el incremento general del lecho en el sitio del puente, combinado con una insuficiente "rea hidr"ulica, por la inadecuada luz del puente. Esto se ha encontrado en diversos puentes, como se observa en la imagen C y . Imagen C. egradación progresiva con posibilidad de colapso Imagen . )roblemas de egradación en el canal. Insuficiencia hidr"ulica /a socavación general a corto plazo es la que se desarrolla durante una o varias crecientes cercanas en el tiempo, e incluye la socavación en la confluencia, el cambio en el talNeg, y socavación por la migración del lecho. Imagen M. *ocavación en terraplén de acceso por cambio en la dirección del flu!o. /a socavación por contracción es la que ocurre debido al estrechamiento del flu!o por la fundación del puente. /a socavación local es la causada por la interferencia de la fundación del puente con el flu!o, e incluye la socavación en estribos y en pilas.
Imagen ?>. )roblemas de contracción del flu!o. /a socavación en estribos es la causada por la interferencia del estribo con el flu!o, como se observa en la imagen ??. Imagen ??. )uente colapsado por socavación. /a socavación en pilas es la causada por la interferencia de las pilas con el flu!o, como se observa en la imagen ?=. Imagen ?=. *ocavación en pilas e. Indicios de socavación$ Este indicio se presenta cuando se observa que se han desnivelado o descendido los estribos o las pilas por efecto de una creciente. El desnivel producido en el puente generalmente no es uniforme, e induce a la superestructura esfuerzos que la hacen deformar tanto en el sentido vertical como en el horizontal. Imagen ?5. E!emplo del corrimiento de un apoyo por socavación en el estribo.
F. )E9#E* '0/%)*%0* E9 E/ )E1O 7uchos puentes colapsaron en los 6ltimos fenómenos del 9i+o de ?M5 y de ?MM4 algunos de ellos fueron$ )uente Vie!o )iura-$ /os pilares met"licos colapsaron por el aumento del empu!e destructor del cauce estrangulado por la longitud corta entre pilares, se advirtió del peligro en ?MA, sin embargo no se hizo caso omiso. Imagen del )uente Vie!o colapsado )uente 2olognesi )iura-$ *u falla se debió a socavación vertical, debido a la presencia de un antiguo muro dentro del cauce en la margen izquierda que desvió y concentro su erosión al pilar central. )uente 2olognesi. :alló por la presencia de un muro que desvió la corriente a la cimentación central. )uente *imón 1odr(guez )iura-$ :alló por socavación de la cimentación que estaba sobre suelo arenoLlimoso. :otoL5. )uente *imón 1odr(guez falla por socavación en arena. )uente
importantes localizadas en los r(os con mayores caudales y posibilidades de socavación. %dem"s estas entidades deben e&igir a las empresas consultoras, realizar estudios hidrológicos, hidr"ulicos y de socavación detallada, que tengan como m(nimo los aspectos mostrados en la #abla 5.
9. CONCLUSIONES )rimeramente nunca hay que olvidar que la cimentación es la parte m"s importante del puente4 por ello se deben realizar las investigaciones y estudios geotécnicos necesarios para que se asegure la estabilidad e inversión de la obra a construir. *i bien se cimienta tanto en suelo como en roca, es preferible este 6ltimo puesto que es el material m"s adecuado y disponible para una cimentación. PUENTES MÁS IMPORTANTES EN EL MUNDO:
%- &o!+e4 &ate Bri+#e: Est" en 'alifornia, Estados nidos. Es el puente m"s famoso de *an :rancisco. *e terminó de construir en abril de ?M5C y se abrió al tr"fico peatonal el =C de mayo y el = al tr"fico rodado. El puente colgante tiene ?=> metros y est" suspendido de dos torres de ==Cm de altura.
*- P5e4te +e !a 7ah)a +e S)+4e: Este conocido puente abrió al p6blico en marzo de ?M5=. %traviesa la bah(a de *(dney, conecta el centro financiero con la costa norte y se demoraron m"s de ocho a+os en terminarlo.
- Roa! &or#e Bri+#e: *e encuentra cerca del 'a+on 'ity, en 'olorido, en medio de un parque natural. #iene 5=? m de altura, 5A m de largo, B m de ancho y =F m de luz del vano principal. )or este puente solo pueden pasar personas y veh(culos de servicio. /o llamativo es que se construyó en seis meses y se hizo como reclamo tur(stico de la zona.
- La4#ai S Bri+#e: bicado en 7alasia, este puente se terminó de construir en el =>>B. *e encuentra a C>> metros sobre el nivel del mar en la cima del ;unung 7at 'hinchang en )ulau /angPaNi, una monta+a en /angPaNi.
8- P5e4te +e !a Torre: 'onocido también como #oNer 2ridge se encuentra en /ondres, cruza el r(o #"mesis y tiene =AA m de longitud. Este popular puente ha aparecido en las pel(culas
