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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA REESTRUCTURACION DEL PUENTE “ RÍO VIEJO “ T E S I S QUE PARA OBTENER EL TITULO DE : INGENIERO CIVIL P R E S E N T A N : EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA ASESOR ING. VICTOR MANUEL PRESILLA JUÁREZ MÉXICO, D.F. OCTUBRE DE 2005 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 2 INDICE GENERAL 1. ANTECEDENTES 4 2. INTRODUCCION 5 CAPITULO I GENERALIDADES 3. LOCALIZACIÓN, PLANTA Y ELEVACION 7 4. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA EXISTENTE 9 4.1. REPORTE DE INSPECCION 13 4.2. REPORTE FOTOGRAFICO 19 CAPITULO II ESTUDIOS PREVIOS 5. CALCULO DEL GASTO DE DISEÑO 38 6. ESTUDIO PREVENTIVO DE IMPACTO AMBIENTAL 48 7. RESULTADO DE EXTRACCIÓN DE CORAZONES DE CONCRETO DE LA SUBESTRUCTURA 55 8. ESTUDIO GEOTECNICO 57 CAPITULO III ALTERNATIVAS DE SOLUCION 9. ALTERNATIVAS DE SOLUCION 1, 2 y 3 69 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 3 CAPITULO IV ALTERNATIVA VIABLE 10. MEMORIA DE CALCULO 76 11. PLANOS EJECUTIVOS CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 4 1.-ANTECEDENTES El arte de construir puentes tiene su origen en la misma prehistoria. Puede decirse que nace cuando un buen día se le ocurrió al hombre prehistórico derribar un árbol en forma tal que, al caer, enlazara las dos riberas de una corriente sobre la que deseaba establecer un vado. También utilizó el hombre primitivo losas de piedra para salvar las corrientes de pequeña anchura cuando no había árboles a la mano. El arte de construir puentes no experimentó cambios sustanciales durante más de 2000 años. La piedra y la madera eran utilizadas en tiempos napoleónicos de manera similar a como lo fueron en época de julio Cesar e incluso mucho tiempo antes. Hasta finales del siglo XVIII no se pudo obtener hierro colado y forjado a precios que hicieran de él un material estructural accesible y hubo que esperar casi otro siglo a que pudiera emplearse el acero en condiciones económicas. Al igual que ocurre en la mayoría de los casos, la construcción de puentes ha evolucionado paralelamente a la necesidad que de ellos se sentía. Recibió su primer gran impulso en los tiempos en que Roma dominaba la mayor parte del mundo conocido. La locomotora de vapor inició una nueva era al demostrar su superioridad sobre los animales de tiro. La rápida expansión de las redes ferroviarias obligó a un ritmo paralelo en la construcción de puentes sólidos y resistentes. Por último, el automóvil creó una demanda de puentes jamás conocida. Los impuestos sobre la gasolina y los derechos de portazgo suministraron los medios económicos necesarios para su financiación y en sólo unas décadas se construyeron más obras notables de esta clase que en cualquier siglo anterior. El gran número de accidentes ocasionados por los cruces y pasos a nivel estimularon la creación de diferencias de nivel, que tanto en los pasos elevados como en los inferiores requerían el empleo de puentes. En una autopista moderna todos los cruces de carreteras y pasos a nivel son salvados por este procedimiento. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 5 2.- INTRODUCCIÓN Un puente es una estructura destinada a salvar obstáculos naturales, como ríos, valles, lagos o brazos de mar; y obstáculos artificiales, como vías férreas o carreteras, con el fin de unir caminos de viajeros, animales y mercancías. Los puentes constan fundamentalmente de dos partes, la superestructura, o conjunto de tramos que salvan los vanos situados entre los soportes, y la subestructura (apoyos o soportes), formada por las pilas, que soportan directamente los tramos citados, los estribos o pilas situadas en los extremos del puente, que conectan con el terraplén, y los cimientos, o apoyos de estribos y pilas encargados de transmitir al terreno todos los esfuerzos. Cada tramo de la superestructura consta de un tablero o piso, una o varias armaduras de apoyo y de las riostras laterales. El tablero soporta directamente las cargas dinámicas y por medio de la armadura transmite las tensiones a pilas y estribos. Las armaduras trabajarán a flexión (vigas), a tracción (cables), a flexión y compresión (arcos y armaduras), etc. La cimentación bajo agua es una de las partes más delicadas en la construcción de un puente, por la dificultad en encontrar un terreno que resista las presiones, siendo normal el empleo de pilotes de cimentación. Las pilas deben soportar la carga permanente y sobrecargas sin asientos, ser insensibles a la acción de los agentes naturales, viento, grandes riadas, etc. Los estribos deben resistir todo tipo de esfuerzos; se construyen generalmente en hormigón armado y formas diversas. A continuación se ilustra las partes que conforman un puente: Según su función y utilización se les puede clasificar en: • Puentes peatonales. • Puentes, viaductos o pasos carreteros. • Puentes, viaductos o pasos ferroviarios. Según sus materiales de construcción, los puentes podrán ser de: • Madera. • Mampostería. • Acero Estructural. Imagen tomada del plano general 1 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 6 • Concreto Armado. • Concreto Preesforzado. Dependiendo del tipo de estructura, los puentes podrán ser de: • Libremente Apoyados. • Tramos continuos. • Arcos. • Atirantados. • Colgantes. • Doble Voladizos. En la actualidad numerosos puentes de la red nacional de carreteras presentan daños importantes, como consecuencia de la acción agresiva de los agentes naturales y del crecimiento desmesurado de las cargas. El deterioro causado por los agentes naturales es común a todas las obras de la ingeniería civil, en cuanto a las cargas de diseño, como el 70% de los puentes fueron construidos antes de 1970, se proyectaron, por lo mismo, para un vehículo tipo (H-15) con peso de 13.6 ton. y carga máxima para un eje de 10.9 ton. de 1950a 1960, el vehículo de diseño fue el HS-15 de 24.5 ton. con una descarga máxima por eje de 10.9 ton. y, a partir de 1970, se adopto un incremento en el peso del vehículo tipo (HS-20), para llegar a una carga total de 32.8 ton. con una descarga máxima por eje de 14.6 ton. A partir de 1980, cargas como la T3-S3, con un peso total de 46 ton. y otras de mayores pesos están circulando por nuestra red nacional, de tal manera que la normatividad vigente al peso y otras dimensiones de los vehículos, permita mayor carga en los ejes Tandem que en el 66% de los reglamentos del ámbito mundial y en los tres ejes nuestro reglamento permite mas carga que el 52% de todos los reglamentos del mundo. pero es más notable en la doble combinación vehicular compuesta por tractor, Semiremolque y Remolque (T3-S2- R4) de 77.5 ton. de peso y descarga máxima por eje de 18 ton., en la que se supera el 96% de los países. Esta situación explica los daños en las estructuras de pavimentos y puentes, causados por el aumento de las solicitaciones mecánicas al aumentar el peso de las cargas rodantes y por la disminución de resistencia por efecto de la fatiga estructural ocasionada por la frecuencia en la aplicación de esas carga, por estas razones, conservarlos es una necesidad. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 7 3.-LOCALIZACION, PLANTA Y ELEVACION PUENTE : “ RIO VIEJO 1 ” CARRETERA: TAPANATEC – TALISMAN. TRAMO: PIJIJIAPAN – MASTEPEC. KM: 187 + 600 ORIGEN: TAPANATEC. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 8 3.- PLANTA PUENTE : “ RIO VIEJO 1 ” CARRETERA: TAPANATEC – TALISMAN. TRAMO: PIJIJIAPAN – MASTEPEC. KM: 187 + 600 ORIGEN: TAPANATEC. 3.- ELEVACIÓN PUENTE : “ RIO VIEJO 1 ” CARRETERA: TAPANATEC – TALISMAN. TRAMO: PIJIJIAPAN – MASTEPEC. KM: 187 + 600 ORIGEN: TAPANATEC. Imagen tomada del plano general 1 Imagen tomada del plano general 1 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 9 4 - DESCRIPCION DE LA ESTRUCTURA EXISTENTE PUENTE : “ RIO VIEJO 1 ” CARRETERA: TAPANATEC – TALISMAN. TRAMO: PIJIJIAPAN – MASTEPEC. KM: 187 + 600 ORIGEN: TAPANATEC. El puente “ río viejo “ se encuentra ubicado en el km 187 + 600 de la carretera tapanatepec – talisman, en el estado de Chiapas. GEOMETRIA: Esta formado por un solo claro de 18.40 m, y un ángulo de esviaje de 27° 43’ 36’’ derecha, el ancho total del puente es de 9.63 m, con un ancho de calzada de 8.07 m y banquetas de 0.78 m por ambos lados. la superficie de rodamiento es asfalto, su localización tanto en elevación como en plantas es tangente. SUPERESTRUCTURA: La superestructura es simplemente apoyada y esta compuesta por una losa sobre 4 nervaduras de concreto armado, la losa tiene un peralte de 17 cm de espesor, las nervaduras tienen un peralte de 112 cm un espesor en la parte inferior (bulbo) de 42 cm, y en la parte superior (alma) de 22cm, se encuentra espaciada a cada 190 cm. La superficie de rodamiento es de asfalto Tiene remates, pilastras, vigas pasamanos y banquetas de concreto armado. Los drenes son cuadrados de acero de 10 x 10 cm. No presenta junta de dilatación. ESTADO DE LA SUPERESTRUCTURA: La superestructura en general presenta buen estado, los parapetos y banqueta en ambos costados no presenta impactos, los drenes se encuentran parcialmente obstruidos por la vegetación y la grava desplazada a los costados. además los drenes provocan filtraciones en la parte inferior de la losa. Ancho de calzada = 80778 ( EXISTENTE ) ESC. : 1:50 SECCION DE SUPERESTRUCTURA pend. -2% pend. -2% EJE DE CARRETERA 20 92 17 963 136232227232136 Ancho total = 963 78 Imagen tomada del plano general 1 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 10 SUBESTRUCTURA La subestructura esta formada por estribos de mampostería con aleros integrados del mismo material, la corona es de concreto reforzado de 40 cm de espesor, la cimentación es por superficie. La subestructura presenta niveles de azolve de aproximadamente 1.20 m el claro libre bajo el puente es de 1.80 m. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 11 Estado de la Subestructura: Debido a los niveles de azolve existe reducción del área hidráulica bajo el puente, tanto estribos como aleros presentan buenas condiciones, no existe muro de respaldo. ESTRIBO No 1 Y No 2 Imágenes tomadas del Plano general 1 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 12 APOYOS: Los apoyos móviles son mecedoras de acero y los apoyos fijos son placas de acero. Estado de los Apoyos: Se encuentran oxidados por lo que su funcionamiento es defectuoso. ACCESOS: Los accesos se encuentran en talud, estando estos en buenas condiciones. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 13 4.1.-REPORTE DE INSPECCION REPORTE DEL ESTADO FISICO DEL PUENTE: JEFE DE BRIGADA: ING. JUAN RODRIGUEZ MEJIA 1. CARRETERA :TAPANATEPEC – TALISMAN COLINEAL A LA CARRETERA ____________ ________________________________________ TRANSVERSAL A LA CARRETERA____________ NO EXISTE _______________________________ 2. TRAMO : PIJIJIAPAN – MAPASTEPEC___ 3. SUBTRAMO: ___-----------------------------_____ 4. KILOMETRO: ________187 + 600__________ 5. ESTADO: CHIAPAS__________ 6. NOMBRE: “ RIO VIEJO I “__________ No de SIPUMEX ____07-500-00.0- 0- 35.2___ 7. TIPO DE SUPERESTRUCTURA CONCRETO REFORZADO X CONCRETO PRESFORZADO_______________________ METALICO ________________ METALICO CONCRETO __________________________ OTRO ESPECIFICAR ____________________________________________________________________ 8. TIPO DE SUBESTRUCTURA CONCRETO _______________ CONCRETO ________________ PILAS ( 3 ) ESTRIBOS ( 2 ) MAMPOSTERIA____________ MAMPOSTERIA____X________ 9. TRAZO GEOMETRICO TANGENTE X______ TANGENTE X________ EN PLANTA CURVA DERECHA_________ EN ELEVACION EN CRESTA____________ CURVA IZQUIERDA_________ EN COLUMPIO___________ 10. TABLEROS ( 1 TRAMO ) NORMAL_____ESVIAJADO__27 GRADOS DER. ESVIAJADO_______ GRADOS IZQ 11. JUNTAS DE DILATACION SE APRECIAN _____________ NO SE APRECIAN_____________ DESCRIPCION : NO SE LOGRARON OBSERVAR ALGUN DISPOSITIVO DE JUNTAS POR LA CARPETA ASFALTICA______________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ESTADO: NECESITA LA COLOCACION DE DISPOSITIVOS PARA EVITAR LOS ESCURRIMIENTOS EN LAS CORONAS Y LOS APOYOS.____________________________ _______________________________________________________________________________INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 14 12. APOYOS METALICO X PLOMO _____________ NEOPRENO ______________ OTRO ______________________ DESCRIPCION __________________________________ DESCRIPCION: EN LOS APOYOS DEL ESTRIBO No. 1 SE CUENTA CON MECEDORAS METALICAS Y EN EL ESTRIBO No. 2 SE TIENEN PLACAS METALICAS COMO APOYOS FIJOS_______________________________________________________________________ ESTADO: LA MECEDORA EN EL E –1 SE ENCUENTRA DESPLOMADA, EN EL E – 2 LAS PLACAS DE APOYO SE ENCUENTRAN OXIDADAS, POR LO QUE REQUIERE EL CAMBIO DE DISPOSITIVOS DE APOYO__________________________________________________ 13. BARANDAL DESCRIPCION: PARAPETO DE CONCRETO REFORZADO CONSTITUIDO POR ILASTRAS, VIGA, CON REMATES DE CONCRETO REFORZADO._______________________________ ____________________________________________________________________________ ESTADO: EL PARAPETO SE ENCUENTRA EN BUENAS CONDICIONES Y SOLO REQUIERE LIMPIEZA Y PINTURA._______________________________________________ 14. TABLEROS DE CONCRETO ( 1 TRAMO DE LOSA ) DIAFRAGMAS NUMERO 3______ DESCRIPCION:____LOS DIAFRAGMAS EXTREMOS E INTERMEDIOS SON DE CONCRETO REFORZADO,________________________________________________________________ ESTADO: PRESENTA UN LIGERO FISURAMIENTO QUE NO ES DE RIESGO PARA LA ESTRUCTURA._______________________________________________________________ NERVADURAS NUMERO 4______ DESCRIPCION:____LAS NERVADURAS SON DE CONCRETO REFORZADO Y ESTAN FORMADAS POR UN BULBO INFERIOR EN EL PATIN._______________________________ ESTADO: PRESENTA UN LIGERO FISURAMIENTO, EN LA NERVADURA EXTREMA AGUAS ARRIBA, EN LA UNION CON LA LOSA SE PRESENTA UNA PEQUEÑA GRIETA QUE VA A TODO LO LARGO DE ESTA HORIZONTALMENTE._________________________ LOSA DE CONCRETO DESCRIPCION:____ES UNA LOSA DE CONCRETO REFORZADO COLADA EN SITIO._____ ____________________________________________________________________________ ESTADO: SU ESTADO ES REGULAR YA QUE PRESENTA UN LIGERO FISURAMIENTO QUE NO AFECTA EL ESTADO DE ESTA.__________________________________________ FLECHAS SE APRECIAN _______________________ NO SE APRECIAN X_________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 15 15. ESTUDIOS DEL CAUCE A LOS LADOS DE LA ESTRUCTURA, EXISTE: RIO X____ CARRETERA X_____ FERROCARRIL ___________ OTRO __________ ESPECIFICAR LA AUTOPISTA DE DOS CARRILES DE CIRCULACION _____________________________________________ EFECTOS DE SOCAVACION NO SE APRECIAN X________ SE APRECIAN _________ DESCRIPCION:__________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________ ENCAUZAMIENTO DEFINIDO X______ TANGENTE _______________ EN CURVA ___X______ INDEFINIDO _______________ CROQUIS ( MOSTRANDO PILAS Y ESTRIBOS ) OBSTRUCCION NO SE APRECIAN ______________ SE APRECIAN X____ DESCRIPCION: SE APRECIA UN LIGERO ASOLVAMIENTO DEBAJO DEL PUENTE.______ Imagen tomada del plano general 1 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 16 16. ESTADO DE LA SUBESTRUCTURA SOCAVACION NO SE APRECIAN X_______ SE APRECIAN ____ ____ DESCRIPCION : ( LUGAR Y TIPO) _______________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________ DAÑOS DE IMPACTO NO SE APRECIAN X_______ SE APRECIAN ____ ____ DESCRIPCION : ( LUGAR Y TIPO) _______________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________ HUNDIMIENTOS NO SE APRECIAN X_______ SE APRECIAN ____ ____ MANDAR MEDIR _________________ DESCRIPCION : ( LUGAR Y TIPO) _______________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________ DESPLOMES NO SE APRECIAN X_______ SE APRECIAN ____ ____ MANDAR MEDIR _________________ DESCRIPCION : ( LUGAR Y TIPO) _______________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________ AGRIETAMIENTOS NO SE APRECIAN X_______ SE APRECIAN ____ ____ DESCRIPCION :______________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 17 17. REVISION DE ACCESOS Y CONOS DE DERRAME ACCESOS EN TALUD X___ EN TALUD X______ ENTRADA EN CORTE ________________ SALIDA EN CORTE ________________ A NIVEL ________________ A NIVEL ______________ ESTADO DE ACCESOS Y CONOS; DESCRIPCION (REVISAR HUNDIMIENTOS Y DETERIORO) SE OBSERVAN EN BUEN ESTADO, SE REQUIERE LIMPIEZA_________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________ 18. DRENAJES SUPERESTRUCTURA EXISTEN X_______ NO EXISTEN ____________________ ESTADO: ___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________ SUBESTRUCTURA ESCURRE X_______ NO ESCURRE____________________ ESTADO: NO SE OBSERVAN._________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 19. SEÑALAMIENTO INDICACION DE EXISTENCIA DE PUENTE Y/O REDUCCION DEL ACOTAMIENTO EXISTE X___ EXISTE X______ ENTRADA SALIDA NO EXISTE ________________ NO EXISTE ______________ 20. ALUMBRADO NO EXISTEN X_______EXISTEN ____________________ ESTADO: NO ES NECESARIO_________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________ INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 18 21. MANTENIMIENTO DESCRIPCION : LIMPIEZA GENERAL DE LOS TERRAPLENES DE ACCESO.____________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 22. REPARACION DESCRIPCION :1. AMPLIACION DEL GALIBO BAJO EL PUENTE______________________ 2. CAMBIO DE DISPOSITIVOS DE APOYO____________________________ 3. CONSTRUCCION DE LAVADEROS________________________________ 4. DE ACUERDO AL ANALISIS ESTRUCTURAL QUE SE REALISE,__ REFORZAMIENTO EN LA SUPERESTRUCTU__________ ____------ 5.COLOCACION DE DISPOSITIVOS DE JUNTAS DE CALZADA._________ 6. PINTURA DEL PARAPETO._______________________________________ 7. ADECUACION DE DRENES EN LA SUPERESTRUCTURA_____________ 23. OTRAS PARTICULARIDADES DESCRIPCION:__________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ 24. CALIFICACION : ___B__ GRADO A: PUENTES O ESTRUCTURAS QUE PRESENTAN UNA O MAS DEFICIENCIAS GRAVES QUE IMPIDEN UN PELIGRO INMINENTE PARA LA SEGURIDAD PUBLICA O QUE PUEDAN OCASIONAR LA INTERRUPCION PROLONGADA DEL TRANSITO SOBRE EL PUENTE. ESTOS PUENTES REQUIEREN DE ATENCION INMEDIATA. GRADO B: AQUELLOS QUE PRESENTAN UNA O VARIAS DEFICIENCIAS IMPORTANTES, QUE DE NO ATENDERSE PUEDEN EVOLUCIONAR HACIA DEFICIENCIAS GRAVES. ESTOS PUENTES REQUIEREN ATENCION A MEDIANO PLAZO. GRADO C: LOS QUE SOLO PRESENTAN DEFICIENCIAS MENORES CON EVOLUCION LENTA Y UNICAMENTE REQUIEREN DE TRABAJOS RUTINARIOS DE CONSERVACION. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 19 4.2-REPORTE FOTOGRAFICO INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 20 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 21 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 22 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 23 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 24 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 25 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 26 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 27 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 28 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 29 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 30 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 31 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 32 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 33 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 34 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 35 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 36 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 37 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 38 5.- GASTO DE DISEÑO CALCULO DEL GASTO DE DISEÑO POR FORMULAS EMPIRICAS Los datos necesarios para la utilización de las formulas empíricas son el área de la cuenca y el periodo de retorno en años. CUENCAS DEL PUENTE “ RIO VIEJO “ DATOS OBTENIDOS ÁREA DE LA CUENCA = 16.33 KM2 PERIODO DE RETORNO = 50 AÑOS TRAMO LONGITUD MTS ELEVACION PUNTO ALTO ELEVACION PUNTO BAJO PENDIENTE % L1 L2 L3 7880.00 5140.00 360.00 200 180 65 65 65 55 1.71 2.24 2.78 LONGITUD = 13.38 KM PENDIENTE PROMEDIO = 2.2 % = 0.022 * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 3 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 39 1. METODO DE CREAGER Para la utilización de este método se utilizan las graficas de los gastos máximos por unidad de área de la Secretaría de agricultura y Recursos hidráulicos. ÁREA DE LA CUENCA = 16.33 KM2 GASTO UNITARIO OBTENIDO DE LA GRAFICA = 9.5 M3 / S / KM2 Q = A Qu EN DONDE:----- Qu = Es el gasto unitario en m3 / seg A= Es el área de la cuenca en km2. 1. GASTO DE DISEÑO = 155.14 M3 / SEG. LA CUENCA NO ESTA AFORADA, NI EXISTE CUENCAS CERCANAS CON LAS MISMAS CARACTERISTICAS HIDROLOGICAS, QUE ESTEN AFORADAS. 2. POR LA FORMULA RACIONAL AMERICANA El método para el calculo hidrológico se estableció del criterio fundamental de hidrología en el que intervienen las características fisiográficas de la cuenca y la intensidad de lluvia – duración y periodo de retorno de 50 años cuya expresión es : CiAQ 278.0= EN DONDE:----- Q= Es el gasto de diseño en m3 / seg C= Es el coeficiente de escurrimiento de la cuenca en km2. I = Es la intensidad de lluvia para una duración igual al tiempo de concentración en mm / hr A= Es el área drenada de la cuenca en km2. 0.278 Es un factor de homogeneidad de unidades COEFICIENMTES DE ESCURRIMIENTO DE LAS TABLAS PARA METODOS HIDROLOGICOS PARA PREVENCION DE ESCURRIMIENTOS DE LA S.C.T. CARACTERISTICAS TOPOGRAFICAS DE LA CUENCA VALOR DE C MONTAÑOSA Y ESCARPADA CON MUCHO LOMERIO CON LOMERIO MUY ONDULADA POCO ONDULADA CASI PLANA PLANA 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 * VERBIBLIOGRAFIA LIBRO 3 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 40 Para el empleo de la formula racional americana se requiere determinar previamente el tipo de concentración; puede obtenerse empleando alguna de las expresiones empíricas que existen para valuarlo; por ejemplo la de Kirpich es: 385.0 77.0 0662.0 S LTc = EN DONDE: Tc = Tiempo de concentración en horas L = Longitud del cauce principal, mas la distancia entre el inicio de éste y el parte aguas, medida perpendicularmente a las curvas de nivel, en km. S = Pendiente del cauce en decimales, adimensionales. DATOS: L = 13.38 KM S = 0.022 Tc = 2.10 Hrs = 126 Min Se dejará para una duración de 126 Min. De las isoyectas de INTENSIDAD – DURACION – FRECUENCIA DE LA REPUBLICA MEXICANA de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes. Para un periodo de retorno de Y una duración de I = C= 50 126 67 0.50 Años Min. Mm/ hr ------ Por lo tanto CiAQ 278.0= segmQ /08.152 3= RESUMEN GASTO DE DISEÑO POR LA FORMULA DE CREAGER= Q= 155.14 m 3 / seg POR LA FORMULA RACIONAL AMERICANA = Q= 152.08 m3 / seg GASTO PROMEDIO DE LA AVENIDA DE DISEÑO POR FORMULAS EMPIRICAS Q= 153.61 m3 / seg * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 3 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 41 ESTUDIO HIDRÁULICO CALCULO DEL GASTO DE DISEÑO POR EL METODO DE SECCION Y PENDIENTE CALCULO DEL GASTO EN LA SECCION HIDRAULICA UBICADA EN EL SITIO DE CRUCE DEL PUENTE SECCION HIDRAULICA EN EL SITIO DE CRUCE OBTENCION DE LA PENDIENTE HIDRAULICA COTA PUNTO 1 = 100.1042 M. COTA PUNTO 2 = 97. 24 M. LONGITUD = 340 M PENDIENTE 0.0084 PENDIENTE 0.84 % EMPLEANDO LA FORMULA DE MANNING V = (1 / n ) r 2/3 S 1/2 EN DONDE: V = Velocidad media de la corriente. n = Coeficiente de rugosidad que depende de la naturaleza del cauce. r = Radio hidráulico de la sección, expresado en metros, que es igual al coeficiente que resulta de dividir el área de la sección ( A), expresada en m, entre el perímetro mojado ( P) expresado en metros. s = Pendiente hidráulica, que es aproximadamente, el cociente que resulta de dividir la diferencia de nivel que existe entre los puntos extremos del tramo, entre la distancia que los separan. Rigurosamente debe ser la pendiente del gradiente de la energía, y es un número abstracto que no tiene por lo tanto, unidades. * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 3 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 42 VALORES DE “ n ” DE HORTON PARA LA FORMULA DE MANNING Canales de corrientes naturales: SUPERFICIE OPTIMO BUENO REGULAR MAL O Limpios, de riberas rectas, a plena altura sin hendiduras ni rebalsas profundas. Con maleza y piedras, de riberas rectas, a plena altura, sin hendiduras ni rebalsas profundas. Sinuosos, algunos bancos y rebalsas, limpios Sinuosos, algunos bancos y rebalsas, limpios, alturas mas bajas, pendientes y secciones más inefectivas. Sinuosos, algunos bancos y rebalsas, con alguna maleza y piedras. Sinuosos, algunos bancos y rebalsas, limpios, alturas mas bajas, pendientes y secciones pedregosas. Tramos lentos de río, con maleza o con rebalsas muy profundas. Tramos con mucha maleza. 0.025 0.030 0.033 0.040 0.035 0.045 0.050 0.075 0.0275 0.033 0.035 0.045 0.040 0.050 0.060 0.100 0.030 0.035 0.040 0.050 0.045 0.055 0.070 0.125 0.033 0.040 0.045 0.055 0.050 0.060 0.080 0.150 * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 3 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 43 OBTENCION DE VALORES n = Para obtener este valor en forma adecuada se dividió la sección hidráulica en tramos representativos, para los cuales se tienen los siguientes valores. PARA TRAMO No. 1 n = 0.035 r = Para el calculo del radio hidráulico se obtuvo tanto el área como el perímetro mojado. TRAMO ÁREA HIDRAULICA PERIMETRO MOJADO RADIO HIDRAULICO 1 41.88 88.97 0.47 s = La pendiente hidráulica ya fue calculada s = 0. 0084 POR LO TANTO: PARA EL TRAMO No. 1 segmV V V /59.1 0917.06051.057.28 0084.047.0 035.0 1 2/13/2 = ××= ××= EL GASTO SE CALCULA COMO SIGUE: VAQ ∗= ÁREA VELOCIDAD GASTO PARCIAL ( m2 ) ( m / seg.) ( m3 / Seg.) TRAMO No.1 = 41.88 1.59 66.41 GASTO TOTAL EN EL SITIO DE CRUCE = 66.41 m3 / Seg. * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 3 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 44 SECCION HIDRAULICA AGUAS ARRIBA DE EL SITIO DE CRUCE OBTENCION DE VALORES. n = Para obtener este valor en forma adecuada se dividió la sección hidráulica en tramos representativos, para los cuales se tienen los siguientes valores. 67.10515176 PARA TRAMO No. 1 n = 0.035 r = Para el calculo del radio hidráulico se obtuvo tanto el área como el perímetro mojado. TRAMO ÁREA HIDRAULICA PERIMETRO MOJADO RADIO HIDRAULICO 1 46.50 113.93 0.41 s = La pendiente hidráulica ya fue calculada s = 0. 0084 POR LO TANTO: PARA EL TRAMO No. 1 segmV V V /44.1 0917.05502.057.28 0084.041.0 035.0 1 2/13/2 = ××= ××= EL GASTO SE CALCULA COMO SIGUE: VAQ ∗= ÁREA VELOCIDAD GASTO PARCIAL ( m2 ) ( m / seg.) ( m3 / Seg.) TRAMO No.1 = 46.50 1.44 67.04 GASTO TOTAL EN EL SITIO DE CRUCE = 67.04 m3 / Seg. * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 3 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 45 SECCION HIDRAULICA AGUAS ABAJO DE EL SITIO DE CRUCE OBTENCION DE VALORES. n = Para obtener este valor en forma adecuada se dividió la sección hidráulica en tramos representativos, para los cuales se tienen los siguientes valores. PARA TRAMO No. 1 n = 0.035 r = Para el calculo del radio hidráulico se obtuvo tanto el área como el perímetro mojado. TRAMO ÁREA HIDRAULICA PERIMETRO MOJADO RADIO HIDRAULICO 1 29.09 37.82 0.77 s = La pendiente hidráulica ya fue calculada s = 0. 0084 POR LO TANTO: PARA EL TRAMO No. 1 segmV V V /33.2 0917.08395.030.30 0084.077.0 033.0 1 2/13/2 = ××= ××= EL GASTO SE CALCULA COMO SIGUE: VAQ ∗= ÁREA VELOCIDAD GASTO PARCIAL ( m2 ) ( m / seg.) ( m3 / Seg.) TRAMO No.1 = 29.09 2.33 67.87 GASTO TOTAL EN EL SITIO DE CRUCE = 67.87 m3 / Seg. Q = 153.61 m3 / Seg. POR FORMULASEMPIRICAS Q = 67.11 m3 / Seg. GASTO PROMEDIO EL GASTO POR DISEÑO SERÁ: Q = 67.11 m3 / Seg. * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 3 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 46 PARA CONOCER EL N.A.M.E. DE DISEÑO SE HARA TRANSITAR EL GASTO DE DISEÑO EN LA SECCION HIDRAULICA DE CRUCE. POR TANTEOS SE DETERMINARA EL ÁREA QUE PROVOCA EL GASTO DE DISEÑO GASTOS EN LA SECCION DE CRUCE DE BAJO DEL PUENTE DATOS CONOCIDOS PENDIENTE HIDRAULICA = 0.0084 PENDIENTE HIDRAULICA EN % = 0.84 % ÁREA HIDRAULICA ACTUAL = 34.08 m2 PERIMETRO MOJADO ACTUAL = 37.14 m EMPLEANDO LA FORMULA DE MANNING PARA CONOCER LA VELOCIDAD ( ) 2/13/2./1 srnV = n = 0.030 Este valor se obtuvo de la tabla de Horton RADIO HIDRAULICO ÁREA HIDRAULICA PERIMETRO MOJADO RADIO HIDRAULICO 34.08 37.14 0.92 POR LO TANTO: PARA EL TRAMO No. 1 segmV V V /89.2 0917.09443.033.33 0084.092.0 030.0 1 2/13/2 = ××= ××= * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 3 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 47 EL GASTO SE CALCULA COMO SIGUE: VAQ ∗= ÁREA VELOCIDAD GASTO PARCIAL ( m2 ) ( m / seg.) ( m3 / Seg.) TRAMO No.1 = 34.08 2.89 98.38 GASTO TOTAL EN EL SITIO DE CRUCE = 98.38 m3 / Seg. EL GASTO QUE PASA POR DEBAJO DEL PUENTE SERÁ: Q3 = 98.38 m3 / Seg. CONCIDERANDO QUE EL GASTO QUE PASA ACTUALMENTE POR LA SECCION DEL PUENTE ES MAYOR QUE EL GASTO OBTENIDO POR EL METODO DE SECCION Y PENDIENTE TAN SOLO EN UN 46 % SIN EL ESPACIO LIBRE VERTICAL SE CONCIDERA CONVENIENTE ELEVAR EL NIVEL DE RASANTE ACTUAL DEL PUENTE POR LO MENOS UN METRO POR ENCIMA DEL NIVEL DE RASANTE EXISTENTE. * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 3 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 48 6.-ESTUDIO PREVENTIVO DE IMPACTO AMBIENTAL SECRETARIA DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTES CENTRO S.C.T. CHIAPAS INFORME PREVENTIVO CON EL OBJETO DE CUMPLIR CON EL REGLAMENTO DE LA LEY GENERAL DEL EQUILIBRIO ECOLOGICO Y LA PROTECCION AL AMBIENTE EN MATERIAL DE IMPACTO AMBIENTAL SE DESCRIBEN A CONTINUACION LAS ACTIVIDADES QUE ORIGINARA LA CONSTRUCCION DE LA OBRA: PUENTE : “ RIO VIEJO “ DATOS GENERALES 1. Nombre de la empresa u organismo solicitante: Secretaria de Comunicaciones y Transportes S.C.T. CHIAPAS 2. R.F.C.: SCT – 850101 – 819 3. Nombre y puesto del responsable del proyecto: Ing. Lino Palacios Peralta (Director del Centro S.C.T. CHIAPAS) 4. Nacionalidad de la empresa. Mexicana. 5. Actividad principal de la empresa: organismo que se encarga de la construcción, reconstrucción, modernización y conservación de caminos rurales, caminos alimentadores, carreteras federales, puentes etc. 6. Clasificación mexicana de actividades y productos (CMPA) 7. Domicilio para oír y recibir notificaciones: Av. Central oriente No. 1228 Tuxtla Gutiérrez Chiapas. UBICACIÓN Y DESCRIPCION GENERAL DE LA OBRA Nombre de la Obra: PUENTE “ RIO VIEJO “ Naturaleza del proyecto: Con el objetivo de modernizar la red federal de carreteras y en particular reparar y reforzar en forma integral, se construye el siguiente puente Río Viejo de acuerdo a las normas de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes. Es un puente tipo “B” de acuerdo a la clasificación de SCT, con una longitud de 18.00 m, requiriéndose una inversión de $ 1, 197, 815 pesos, con las siguientes características: ALTURA MAXIMA =4.50 mts. ANCHO TOTAL = 9.63 mts. ANCHO DE CALZADA = 8.0 mts. VELOCIDAD DE PROYECTO = 60 Km / h MATERIAL DE SUBESTRUCTURA = MAMPOSTERIA. MATERIAL DE SUPERESTRUCTURA = CONCRETO ARMADO. CAPACIDAD TPDA = 100 unidades. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 49 SE REALIZAN LOS SIGUIENTES TRABAJOS: • ACONDICIONAMIENTO PARA DESVIAR TRAFICO POR LA AUTOPISTA • CONSTRUIR BLOQUES PARA ABSORVER LA NUEVA ALTURA DE 1.10 M • CONSTRUIR DIAFRAGMAS DE GATEO O POSTENSAR LOS EXISTENTES • POSTENSADO EXTERIOR A NERVADURAS. • ACONDICIONAR UN LUGAR ALTERNO PARA RESIBIR LA SUPERESTRUCTURA • GATEO PARA ELIMINAR APOYOS EXISTENTES. • IZAJE DE SUPERESTRUCTURA PARA COLOCAR FUERA DE ZONA DE ESTRIBOS. • IZAJE DE BLOQUES PARA SU COLOCACIÓN EN CORONAS. • COLOCACIÓN DE PLACAS DE NEOPRENO INTEGRAL. • IZAJE DE SUPERESTRUCTURA PARA COLOCARLA SOBRE LOS NUEVOS APOYOS. • CONSTRUCCION DE SOBRELOSA. • CONSTRUCCION DE MURO DE RESPALDO DE ESTRIBOS. • ADECUACION DE ALEROS DE ESTRIBOS DEBIDO A LA NUEVA ALTURA. • ENCAMIZADO DE ESTRIBOS PARA SU PROTECCION. • LEVANTAR LA SUPERFICIE DE RODAMIENTO EXISTENTE. • CONSTRUIR ACCESOS DEBIDO AL CAMBIO DE PENDIENTES. • CONSTRUCCION DE BORDILLOS Y LAVADEROS. • COLOCAR DEFENSAS METALICAS EN ACCESOS • LIMPIEZA GENERAL DEL PUENTE. 3. Vida útil del proyecto: La vida útil de la obra se estima de 50 años. 4. Programa de trabajo sobre el eje: 5. Ubicación: CARRETERA: TAPANATEC – TALISMAN. TRAMO: PIJIJIAPAN – MASTEPEC. KM: 187 + 600 6. Situación legal del predio: La totalidad del área a construir esta dentro del derecho de vía. 7. Superficie requerida: La superficie requerida es de 8200 m2 ha tomado en cuenta el derecho de vía. 8. Colindancia del predio y actividad que se desarrolla: La totalidad del área a construir esta dentro del derecho de vía, aguas abajo y aguas arriba en el acceso de entrada colinda con potreros, en el acceso de salida colinda con terrenos de propiedad privada fuera del derecho de vía. 9. Obra civil desarrollada para la zona: Ninguna. 10. Vías de acceso: Carretera Tepanatepec – Talismán. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 50 11. Vinculación con las normas y regulaciones sobre el uso del suelo en el área correspondiente: Esta zona carece de regulaciones sobre el uso del suelo. 12. Requerimientos de mano de obra: En este proyecto se utilizara mano de obra a nivel de peones, ya que serán utilizados en la extracción de piedra y arena provenientes del lugar. También se ocuparan operadores y personal especializado. 13. Obras de servicio de apoyo a utilizar en las diferentes etapas del proyecto: Por tener este proyecto una corta duración, solo se requerirán de construcciones provisionales para almacenamiento de herramientas, materiales industrializados y combustibles, así como campamentos con servicio de comedor, sanitarios y taller mecánico. 14. Sitios alternativos para el desarrollo de la obra: Ninguno ya que el trazo se encuentra bien definido, por lo tanto el sitio para alojar la estructura es único. DESCRIPCION DEL PROCESO 1. Materiales y sustancias que serán utilizadas en las etapas de preparación del sitio, construcción y mantenimiento de la obra: a) Materiales industrializados: • Cemento • Neopreno • Acero • Plástico • Asfalto • Resina Epóxica • Tubo de cartón comprimido b) Materiales regionales: • Piedras • Arena • Agua 2. Equipo requerido para las etapas de preparación del sitio de construcción y mantenimiento de la obra o actividad proyectada: • Camión volteo de 7 m3. • Motoconformadora caterpillar. • Compactador de dos rodillos. • Cargador frontal. • Bulldozer. • Retroexcavadora. • Compactador “patade cabra” • Grúas de gran capacidad de carga INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 51 3. Recursos naturales del área que será aprovechados en las diferentes etapas: a) Materiales regionales: • Piedra • Arena • Agua 4. En caso de la industria de la transformación y/o educativa indicar las sustancias o materiales que sean utilizadas en el proceso: NINGUNA. 5. Fuentes de suministro de energía o combustible: Para la operación de la maquinaría se requerirá de lo siguiente: • Diesel • Gasolina 6. Requerimiento de agua cruda, potable y fuente de suministro: La fuente de suministro de agua es el río viejo. 7. Residuos que serán generados en las diferentes etapas del proyecto y destino final de los mismos: Sólo en la etapa de construcción serán generados desechos orgánicos, combustibles quemados, aceite quemado y material producto de la excavación y del despalme estos materiales tendrá como destino el lugar indicado por el proyecto o la secretaría de comunicaciones y transportes. MEDIDAS DE MITIGACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL. La evaluación de los proyectos de puentes se ha orientado hasta la fecha sobre la base de su vialidad técnica y económica, en tanto sus impactos sociales y ambientales han sido rara vez encaminados en forma explícita o rigurosa. En la actualidad, la idea es tratar tales impactos en el sentido que en los proyectos no resulten adversos para que no agraven la situación ambiental. Escenario del paisaje antes del proyecto. 1.1 Tipo de Clima El clima en esta región de acuerdo a los datos proporcionados por el INEGI es de tipo Cálido – Húmedo. 1.2 Temperatura La temperatura promedio en esta región de acuerdo a los datos proporcionados por el INEGI es de 25.2 ° C. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 52 1.3 Precipitación promedio anual. La precipitación promedio anual en esta región de acuerdo a los datos proporcionados por el INEGI es de 2000 mm. 1.4 Intemperismos severos. En la región se presentan intemperismos normales, no se han presentado intemperismos severos. 1.5 Geomorfología. En la región donde se localiza el puente se describe como sensiblemente plana. 1.6 Tipo de suelo. El tipo de suelo predominante es el tipo limo – arcilloso con depósitos aluviales. 1.7 Principales ríos o arroyos cercanos. Donde esta localizado el puente se encuentra el río Viejo. 1.8 Embalses y cuerpos de agua cercanos. No existen embalses ni cuerpos de agua cercanos. 1.9 Tipo de vegetación de la zona. El tipo de vegetación de la zona de acuerdo a los datos proporcionados por el INEGI se clasifican como selva húmeda. 2.0 Objetivos ambientales 2.1 Evitar al máximo la contaminación del suelo, del agua y del aire. 2.2 Evitar al máximo la destrucción de la vegetación natural. 2.3 No utilizar el fuego para la eliminación de ningún desecho o material de cualquier naturaleza. 2.4 Evitar al máximo la erosión. 3. Especificaciones técnicas ambientales generales por actividades principales. La ejecución de obras viales conlleva a reunir en espacios delimitados personal, equipos, maquinaría, materiales y plantas de procesamiento. 3.1 Los campamentos y patios de maquinaría o talleres mecánicos. • Los campamentos deberán ubicarse perfectamente a partir de un radio mínimo de 2 kilómetros de la periferia de la localidad o comunidad, los sitios deben estar aprobados por la supervisión y autoridad municipal bajo las condiciones de salubridad e higiene establecidas. • Los patios de maquinaría se ubicarán fuera del perímetro del centro poblado de la comunidad. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 53 3.2 Trabajos en el ancho de las terracerías. • Al realizar estas obras se evitara la destrucción de la cobertura vegetal y la excavación de la misma fuera del derecho de vía y en lo posible dentro del mismo derecho de vía. • Preservar árboles de gran tamaño o de valor genético, ecológico o paisajístico. 3.3 Taludes y cunetas. • Todos los taludes y cunetas deben ser estables y no estar sujetos a la erosión o desplazamiento en el corto o largo plazo, para esto se adoptarán las medidas de protección adecuadas ( pendientes, revestimientos con materiales constructivos o cobertura vegetal). • La vegetación utilizada para proteger las cunetas, taludes o terraplenes deberán estar constituida perfectamente por especies nativas. 4.4 Contaminación del Aire, Agua, Suelo y Ruido. • Se ejercerá toda la precaución posible durante la ejecución para impedir la contaminación química, física, biológica o microbiológica de agua superficiales o subterráneas. • No utilizar el fuego para la eliminación de cualquier material liquido o sólido. • Los camiones de volteo serán equipados con cubiertas de lona para evitar el polvo y los derrames de sobrantes durante el transporte de los materiales. • Las plantas procesadoras de asfalto o maquinaria y vehículos, deberán estar regulados para disminuir al máximo la emisión de contaminantes al aire. • Los tiraderos propuestos están ubicados en el proyecto y estará a juicio del centro S.C.T. • El equipo no será alterado de ninguna forma, para que los niveles de ruido sean más altos que los producidos por el equipo original, y estos no deberán superar los 80 decibeles, durante el periodo de tal actividad. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 54 ESCENARIO DEL PAISAJE DESPUÉS DEL PROYECTO • TIPO DE CLIMA. El clima en esta región de acuerdo a los datos proporcionados por el INEGI es de tipo Cálido – Húmedo. • TEMPERATURA. La temperatura promedio en esta región de acuerdo a datos proporcionados por el INEGI es de 25.2 ° C • PRECIPITACION PROMEDIO ANUAL. La precipitación promedio anual en esta región de acuerdo a datos proporcionados por el INEGI es de 2000 mm. • INTEMPERISMOS SEVEROS. En la región se presentan intemperismos normales, no se han presentado intemperismos severos. • GEOMORFOLOGIA. En la región donde se localiza el puente se describe como sensiblemente plana. • TIPO DE SUELO. El tipo de suelo predominante es el tipo limo – arcilloso con depósitos aluviales. • PRINCIPALES RÍOS O ARROYOS CERCANOS. Donde esta localizado el puente se encuentra el río viejo. • EMBALSES Y CUERPOS DE AGUA CERCANOS. No existen embalses y cuerpos de agua cercanos. • TIPO DE VEGETACIÓN DE LA ZONA. El tipo de vegetación de la zona de acuerdo a los datos proporcionados por el INEGI se clasifica como selva húmeda. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 55 7.-RESULTADO DE LA EXTRACCION DE CORAZONES DE CONCRETO EXPLORACION Y MUESTREO Con la finalidad de determinar la resistencia a la compresión simple y el esfuerzo real de los elementos de concreto que conforman la subestructura del puente denominado “ Río Viejo “ ubicado en carretera: Tapanatepec – Talismán, tramo: pijijiapan – mapastepec, Km: 187+600, en el estado de Chiapas. Se extrajeron 2 núcleos (corazones) de 9.9 x 18.0 cm de sección correspondiente a los diferentes elementos estructurales, y que a continuación se detallan: No. 1 No. 2 No. 3 No. 4 RIO VIEJO LOSA NERVADURA 2 NUCLEOS DE CONCRETOPUENTE TOTAL PRUEBAS DE LABORATORIO Ensaye a la compresión simple de núcleos de concreto. Se realizó el procedimiento de prueba a la compresión simple de los especímenes y núcleos de concreto de acuerdo a las Normasde la A.S.T.M C42, C83 y C109 y NMS – C- 169, previamente obteniéndose las características y dimensiones de cada uno de ellos. Se anexan resultados de ensayes. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 56 ENSAYOS A LA COMPRESION SIMPLE DE NUCLEOS DE CONCRETO “ NORMA: ASTM- C42, C83 Y C109, NMX – C- 169. “ DATOS GENERALES: DATOS DEL ESPECIMEN: OBRA: PUENTE RIO VIEJO UBICACIÓN: MAPASTEPEC, CHIAPAS CIA: ANGEL GARCIA GARCIA. SUPERVISORA: ELEMENTO: VARIOS F´c ( Kg / Cm2) Ae (Cm2 ) He ( Cm ) L / R 77.9 18.0 1.81 No. SECCION ÁREA PROM.Cm2 CARGA KGS ESFUERZO Kg / Cm2 F. ESBELTEZ F/R E. CORREG. Kg / Cm2 1 2 LOSA NERVADURA 76.04 77.44 27000 15400 355 198 0.99 0.99 351 196 DATOS ESTADISTICOS OBSERVACIONES GENERALES MEDI . DESV . VARI . 273.50 77.50 6006.25 Los núcleos de concreto fueron ensayados de acuerdo a la norma ASTM Y NMX. Los resultados a la compresión simple promedio es de f´c= 274 Kg / cm2 CALCULO REVISO ING. FREDDY NANGUELU HDEZ. M.C. JORGE ORDOÑEZ RUIZ. CED. PROF. 257815 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 57 8.-ESTUDIO GEOTÉCNICO CONTENIDO 8.1 INTRODUCCION 58 8.2 TRABAJOS DE CAMPO 58 8.3 ESTATIGRAFIA Y PROPIEDADES 58 8.4 CARACTERISTICAS HIDRAULICAS EN EL CRUCE 58 8.5 ANALISIS DE CIMENTACION 59 • CIMENTACION POR SUPERFICIE • ZAPATAS CORRIDAS • CAPACIDAD DE CARGA • EXCAVACIONES 8.6 TERRAPLENES DE ACCESO 60 8.7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 60 8.8 MEMORIA DE CÁLCULO 62 • CALCULO DE SOCAVACION • CAPACIDAD DE CARGA • CALCULO DE ASENTAMIENTOS • EMPUJE DE TIERRAS INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 58 8.1 INTRODUCCION Se proyecta la construcción del puente PUENTE : “ RIO VIEJO 1 ” CARRETERA: TAPANATEC – TALISMAN. TRAMO: PIJIJIAPAN – MASTEPEC. KM: 187 + 600 El puente tendrá un claro del orden de 17 m. Con el fin de determinar el tipo de cimentación más apropiado para este puente, se hizo un estudio del puente para conocer las condiciones, estratigráficas, topográficas y determinar las propiedades mecánicas del subsuelo en el sitio. 8.2 TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo considerados en la ejecución de un sondeo SE- 1, 1. En el sondeo la profundidad alcanzada fue de 3.80 m, combinado el uso de pozo a cielo abierto ( P.C.A.), el avance con broca tricónica y a rotación utilizando un muestreador AX. 8.3 ESTATIGRAFIA Y PROPIEDADES En el SE – 1 se encontró lo siguiente: De 0.00 a 3.80 m depósitos fluviales constituidos por boleos hasta de 80 cm de diámetro empacados en grava y arena limosa. Fin del sondeo 3.80 m. En la profundidad explorada no se encontró el nivel de agua freática ( N.A.F.) 8.4 CARACTERISTICAS HIDRAULICAS EN EL CRUCE En el cruce en estudio se encontró un nivel de aguas máximas extraordinarias ( NAME) de 98.38 m, una sobre elevación de 0.04 m, un gasto de 67.11 m3/seg, un área hidráulica de 34.08 m2 y una elevación de 2.89 m/seg. * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 1 Y 2 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 59 8.5 ANALISIS DE CIMENTACION Tomando en cuenta las características estatigráficas y mecánicas en la zona de cruce y con base en el anteproyecto estructural del puente, se proponen las siguientes alternativas: • Cimentación por superficie • Zapatas corridas • Capacidad de carga • Excavaciones La capacidad de carga, bajo el nivel del terreno natural, se calculo en base a la siguiente expresión. γγγ BNNDCNq qfCC 2/1++= DONDE C = Fuerza de cohesión actuante en la superficie Nc, Nq y Nγ = Coeficientes adimensionales que dependen del ángulo de fricción interna del suelo γ = Peso especifico del suelo Df = Profundidad de desplante B = Ancho del cimiento ZAPATAS CORRIDAS La cimentación del puente podrá resolverse a base de una cimentación por superficie con zapatas corridas, con un ancho( B) mayor de 2.50 m, desplantadas en las elevaciones y con los esfuerzos máximos permisibles que se indican en la siguiente tabla: APOYO No. ESTACION Km ELEVACION De desplante en m. ESFUERZO MAX. PERMISIBLE Ton/ m2 ESTRIBO 1 187+590.80 91.50 50 ESTRIBO 2 187+609.20 91.50 50 EXCAVACIONES Las excavaciones para alojar los elementos de la cimentación, podrán hacerse con talud 1:1, las filtraciones de agua que se presenten durante las excavaciones para alojar las zapatas de cimentación, en época de estiaje, se podrá extraer con un sistema de bombeo. * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 1 Y 2 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 60 8.6 TERRAPLENES DE ACCESO • ALTURA MAXIMA DE LOS TERRAPLENES DE ACCESO. Para terraplenes de altura del orden de 6.0 m no se tendrán problemas de estabilidad. • EMPUJE DE TIERRAS. El empuje lateral sobre los estribos, debido al relleno formado por suelo areno - limoso o granular limpio con un peso especifico de 1.6 Ton/m3 estará determinado de acuerdo con su movimiento relativo con respecto a estos: a) Empuje pasivo ( Ep = ½ Kp H2) si la lectura tiene movimientos horizontales relativos hacia el relleno y será 2.22 H2. b) Empuje activo (Ea = ½ Ka H2) si la estructura y terraplén tienden a separarse será 0.29 H2. c) Empuje en reposo (Eo= ½ Ko H2) si no se esperan movimientos relativos entre estructuras y el terraplén Eo=0.80 H2. Donde: Eh= Empuje horizontal expresado en Ton/m. H = Altura en m. El empuje horizontal, se considera actuando en un tercio de la altura h. 8.7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. Para definir el tipo de cimentación más apropiada del puente “Río viejo” en la carretera Tapanatepec – Talisman, tramo Pijijiapan – Talisman y con Km 187+600, se llevó a cabo la exploración del subsuelo los cálculos y los análisis correspondientes. Atendiendo a las características de la obra y a las condiciones Topohidráulicas y Estatigráficas del sitio de cruce, se propone la siguiente alternativa: 1. La cimentación del puente podrá resolverse a base de una cimentación por superficie con zapatas corridas, con un ancho (B) mayor de 2.50 m, desplantadas en las elevaciones y con los esfuerzos máximos permisibles que se indican en la siguiente tabla: APOYO No. ESTACION Km ELEVACIÓN DE DESPLANTE M ESFUERZO MAX. PERMISIBLE Ton/m2 ESTRIBO 1 187+590.80 91.50 50 ESTRIBO 2 187+609.20 91.50 50 * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 1 Y 2 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 61 2. Una vez alcanzada la profundidad de desplante, se deberá verificar que los materiales encontrados en el fondo de las excavaciones sean los previstos; en caso contrario se recomienda solicitar una vista a la obra de un ingeniero especialista, con objeto de determinar lo que procede en dicho caso. 3. Las filtraciones de agua que se presentan durante las excavaciones para alojar las zapatas de cimentación. En época de estiaje, se podrá extraer con un sistema simple de bombeo. 4. Las excavaciones para alojar los elementos de la cimentación, podrán hacerse con talud 1:1. 5. Una vez efectuadas las excavacionespara alojar las zapatas, se colocaran en el fondo una plantilla de concreto simple con f´c = 100 kg /cm2, de 5.0 cm de espesor. Después se construirán las zapatas y se rellenarán las excavaciones con material de terraplén compactado al 95 % de su peso volumétrico seco máximo. 6. Bajo estas condiciones los asentamientos totales que se pudieran presentar en la estructura no serán mayores de 0.05 m y se presentarán en su mayor parte durante la construcción. 7. El terraplén de acceso, se podrá construir con arena limosa cuyo peso volumétrico sea de 1.6 Ton /m3. 8. Se prevé la construcción de terraplenes de acceso con una altura del orden de 6.0 m, para los cuales se considera que no hay problemas por capacidad de carga ni de hundimientos. 9. Se considera que no existirán problemas de estabilidad en los terraplenes de acceso con taludes 1.5:1. 10. El empuje lateral sobre los estribos, debido al relleno formado por suelo areno – limoso o granular limpio con un peso especifico de 1.6 Ton /m3 estará determinado de acuerdo con su movimiento relativo con respecto a estos: a) Empuje pasivo ( Ep = ½ Kp H2) si la lectura tiene movimientos horizontales relativos hacia el relleno y será 2.22 H2. b) Empuje activo (Ea = ½ Ka H2) si la estructura y terraplén tienden a separarse será 0.29 H2. c) Empuje en reposo (Eo= ½ Ko H2) si no se esperan movimientos relativos entre estructuras y el terraplén Eo=0.80 H2. 11. Se recomienda subir la rasante del puente, hasta tener el espacio libre vertical necesario para permitir el paso de los cuerpos flotantes. * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 1 Y 2 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 62 8.8 MEMORIA DE CALCULO a) CALCULO DE SOCAVACION La socavación general se estimó utilizando el criterio de Lischtvan – Levediev, a continuación se muestra la socavación total (ST) para diferentes tirantes Ho: N.A.M.E = 97.15 m Qd =67.71 m3/ seg Gasto de diseño Ah =26.96 m2 Área de diseño V =2.26 m/ seg Velocidad media. Be =16.87 m Ancho efectivo de la sup. libre ∆h =0.04 m Sobreelevación. Hm =3.90 m Tirante medio de la sección. β =0.97 Coeficiente de paso µ =0.95 Coeficiente de extracción. Tr =50 Tiempo de retorno. dm =102.50 mm Diámetro medio. X =0.28 Exponente en función del diámetro medio. Ho = Tirante de agua. Hs = ( ) xdmHo +∗∗ 1/128.03/5 68.0 βα Altura de socavación. SG =Hs – Ho Socavación general SL =Kf Kv(e+KH) (V2/g) –0.30d Socavación local ST = SG + SL Socavación total Qd (m3/ seg) Hm (m) Hm 5/3 Be (m) µ Hm 5/3*Be*µ α 67.71 1.78 2.60 16.87 0.95 41.74 1.62 * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 1 Y 2 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 63 APOYO No. α Ho (m) Ho5/3 dm (mm) dm0.28 β αHo5/3 0.60*β*γs 0.28 Hs (m) SG (m) ST (m) 1.62 1.62 2.23 102.5 3.66 0.97 3.62 2.41 1.38 -0.24 0.0 0 1.62 1.67 2.35 102.5 3.66 0.97 3.81 2.41 1.43 -0.24 0.0 0 1.62 1.85 2.79 102.5 3.66 0.97 4.52 2.41 1.64 -0.21 0.0 0 1.62 1.86 2.81 102.5 3.66 0.97 4.56 2.41 1.65 -0.21 0.0 0 1.62 1.88 2.86 102.5 3.66 0.97 4.65 2.41 1.67 -0.21 0.0 0 1.62 1.83 2.74 102.5 3.66 0.97 4.44 2.41 1.61 -0.22 0.0 0 1.62 1.75 2.54 102.5 3.66 0.97 4.12 2.41 1.52 -0.23 0.0 0 1.62 1.77 2.59 102.5 3.66 0.97 4.20 2.41 1.54 -0.23 0.0 0 b) CALCULO DE CAPACIDAD DE CARGA. Para zapatas corridas en el estribo 1 y estribo 2: El desplante se hará sobre depósitos aluviales constituidos por boleos y grava empacados en arena limosa, al cual se le considera un comportamiento friccionante con los siguientes parámetros de resistencia al esfuerzo cortante: φ = 38 ° C = 0 ton / m2 Utilizando el criterio de K. Terzaghi tenemos los siguientes factores de capacidad de carga para zapatas corridas: Nq= 65 Nγ= 76 Para una profundidad mínima de desplante de 2.50 m para el estribo No.1 y el estribo 2. Para una zapata con un ancho mínimo (B) mayor a 2.5 m. γ1 ton/m3 Df m Nq γ2 ton/m3 B m Nγ γDf Nq ton/m2 1/2γB Nγ ton/m2 qc ton/m2 qp ton/m2 0.60 2.00 65 0.80 2.50 76 78 76 154 51.33 * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 1 Y 2 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 64 c) CALCULO DE ASENTAMIENTOS TOTALES IwEs qBm − = 21 µδ q= Presión máxima admisible. B= Ancho de la zapata en m. µ= Módulo de poisson. Iw= Coeficiente de forma. Es= Módulo de elasticidad en ton / m2. PARA ZAPATAS CORRIDAS: q ton/m2 B m µ 1-µ 2 Iw qB(1-µ2)Iw Es ton/m2 δm m 51.33 3.00 0.3 0.91 1.30 182.17 3500 0.05 d) EMPUJE DE TIERRAS Considerando ϕ= 28° y γm =1.6 φ ϕ φ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ NK tanK NK tanK Ko tan tan tan tan P P A A = =+°= = =−°= = =° =° °=°+°=+° °=°−°=−° = = 77.2)2/45( /1 36.0)2/45( 1 6643.159 60086.031 5914452/45 3114452/45 2827.0 )5317.0( 2 2 2 22 EMPUJE ACTIVO: 2 2 2 29.0 6.1*36.0*2/1 2/1 HE HE HNE A A A = = = φγ • VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 1 Y 2 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 65 EMPUJE PASIVO: 2 2 2 22.2 6.1*77.2*2/1 2/1 HE HE HNE A P P = = = φγ EMPUJE EN REPOSO: 2 2 2 80.0 6.1*2/1 2/1 HE HE HE O O O = = = γ HE HE HKE HE HE HKE HE HE HKE O O mOO P P mPP A A mAA 80.0 )6.1)(00.1(2/1 2/1 22.2 )6.1)(77.2(2/1 2/1 29.0 )6.1)(36.0(2/1 2/1 2 2 2 2 2 2 = = = = = = = = = γ γ γ El empuje horizontal provocado por el material del terraplén sobre los estribos se podrá calcular de acuerdo con su movimiento relativo con respecto a la estructura: • Empuje pasivo, si la estructura tiene movimientos horizontales relativos hacia el relleno, será 2.22 H2. • Empuje activo, si la estructura y el terraplén tienden a separarse, será 0.29 H2. • Empuje en reposo, si no se esperan movimientos relativos entre la estructura y el terraplén, será 0.80 H2. **LISTADO DE ANEXOS 1. Croquis de localización del sondeo SE-1 2. Perfil de suelo a lo largo del sondeo SE-1 3. Perfil estratigráfico del sondeo SE-1 * VER BIBLIOGRAFIA LIBRO 1 Y 2 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 66 Imagen tomada del Plano del perfil de construcción INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 67 Imagen tomada del Plano de Levantamiento Geométrico INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 68INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 69 9.-ALTERNATIVAS DE SOLUCION ALTERNATINVA DE SOLUCION No.1 (REFORZAMIENTO DE LA SUPERESTRUCTURA EXISTENTE Y ELEVACIÓN DE LA RASANTE 1.10 Mts) Los estribos se encuentran en buenas condiciones, solo azolvados aproximadamente 1.20 m con boleos de hasta 0.50 m de diámetro, al elevar el nivel de rasante 1.10 m será necesario adecuar la subestructura para absorber esta nueva altura, sobre todo en aleros, los cuerpos de estribos serán encamisados mediante concreto armado, se adecuara la corona de estribos por medio de unos bloques previamente construidos para izarlos justo debajo de cada apoyo, además se construirán topes sismorresistentes. Se construirán muros de respaldo en estribos debido a que no se cuentan con estos y para poder instalar la junta de dilatación. SUPERESTRUCTURA: La superestructura se encuentra en buen estado únicamente presenta fisuras por debajo de 0.3 mm que serán tratadas con calafateo, de tal manera que al realizar el análisis con las cargas vivas originales y cargas vivas actuales se encontró una diferencia que tomara el postensado exterior de cada nervadura. Se construirá una sobrelosa de 8 cm de espesor y será necesario construir un diafragma extremo existente. Una vez realizados estos trabajos se procederá al desmontaje de la superestructura para colocarla en un espacio previamente dispuesto con apoyos nivelados, se izaran los bloques que absorberán la nueva altura de rasante, la superestructura nuevamente se montara sobre los estribos pero con la corona adecuada con los bloques. En cuanto a los parapetos y remates se encuentra en buen estado, será necesario únicamente mantenimiento con pintura, los drenes están parcialmente obstruidos necesitan adecuarse mediante una extensión y un codo para alejar el flujo de las nervaduras ya que es común que provoquen humedad en la parte inferior de la losa. No existen juntas de dilatación por lo que se instalaran juntas de dilatación MEXT-50. ACCESOS Al tener una nueva elevación de rasante se tiene que modificar los accesos por lo tanto, se retirara la carpeta existente para dar paso a un nuevo pavimento debidamente estructurado, se instalaran defensas metálicas antes y después de tener acceso al puente además se construirán bordillos y lavaderos. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 70 LAS ACTIVIDADES A DESARROLLAR EN ESTA ALTERNATIVA SERÁN: • Acondicionamiento para desviar trafico por la autopista • Construir bloques para absorber la nueva altura de 1.10 m • Construir diafragmas de gateo o postensar los existentes. • Postensado exterior a nervaduras. • Acondicionar un lugar alterno para recibir la superestructura. • Gateo para eliminar apoyos existentes. • Izaje de superestructura para colocar fuera de zona de estribos. • Izaje de bloques para su colocación en coronas. • Colocación de placas de neopreno integral. • Izaje de superestructura para colocarla sobre los nuevos apoyos. • Construcción de sobre losa de 8 cm. • Construcción de muro de respaldo de estribos. • Adecuación de aleros de estribos debido a la nueva altura. • Encamisado de estribos para su protección. • Levantar la superficie de rodamiento existente. • Construir accesos debido al cambio de pendiente. • Construcción de bordillos y lavaderos. • Colocar defensas metálicas en accesos. • Limpieza general del puente. 78 Ancho de calzada = 807 78 Ancho total = 963 136 232 227 232 136 963 17 92 20 12 9 ESC. : 1:50SUPERESTRUCTURA sobrelosa Construcción de pend. -2% pend. -2% de Ø=32mm presfuerzo Barras de desviador Bloque Cables de 5 torones Cables de 5 torones Bloque desviador de Ø=32mm presfuerzo Barras de Imagen tomada del Plano Alternativa de solución INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 71 ALTERNATIVA DE SOLUCION No. 2 ALTERNATINVA DE SOLUCION No.2 (SUSTITUCION DE SUPERESTRUCTURA POR UNA LOSA ALIGERADA DE L= 18.00 Mts Y ELEVACION DE LA RASANTE 1.10 Mts) SUBESTRUCTURA Los estribos se encuentran en buenas condiciones, solo azolvados aproximadamente 1.20 m con boleos de hasta 0.50 m de diámetro, al elevar el nivel de rasante 1.10 m será necesario adecuar la subestructura para absorber esta nueva altura, sobre todo en aleros, se adecuara la corona de estribos por medio de un bloque de concreto armado. Además se construirán topes sismorresistentes y se encamizaran los cuerpos de estribos mediante concreto armado. Se construirán muros de respaldo en estribos debido a que no se cuentan con estos y para poder instalar la junta de dilatación. SUPERESTRUCTURA: La superestructura en esta alternativa será sustituida por una losa de concreto reforzado aligerada de 18.00 m de claro con parapeto y banqueta de concreto reforzado con un ancho total de 10.00 m y un ancho de calzada de 8.40 m, banqueta de 0.80m No existen juntas de dilatación por lo que se instalaran juntas de dilatación MEXT-50. ACCESOS Al tener una nueva elevación de rasante se tiene que modificar los accesos por lo tanto, se retirara la carpeta existente para dar paso a un nuevo pavimento debidamente estructurado, se instalaran defensas metálicas antes y después de tener acceso al puente además se construirán bordillos y lavaderos. INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 72 LAS ACTIVIDADES A DESARROLLAR EN ESTA ALTERNATIVA SERÁN: • Acondicionamiento para desviar trafico por la autopista • Demolición de la superestructura • Retiro de mecedoras y placas de acero ( apoyos) • Adecuación de coronas de estribos • Colocación de apoyos de placas de neopreno integral • Construcción de losa aligerada de L =18.00m • Construcción de muro de respaldo de estribos. • Adecuación de aleros de estribos debido a la nueva altura. • Encamisado de estribos para su protección. • Construir accesos debido al cambio de pendiente. • Construcción de bordillos y lavaderos. • Colocar defensas metálicas en accesos. • Limpieza general del puente. pend. -2%pend. -2% SUPERESTRUCTURA ESC. : 1:50 12 9 20 92 17 1000 250250250250 Ancho total = 1000 80Ancho de calzada = 84080 Eje de carretera INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA EDGAR FAUSTO CANO ESPINOZA SHERLEY VELÁZQUEZ MENDOZA 73 ALTERNATIVA DE SOLUCION No.3 ALTERNATINVA DE SOLUCION No.3 (SUSTITUCION DE SUPERESTRUCTURA POR UNA LOSA SOBRE 6 TRABES PRECOLADAS REFORZADAS TIPO ASSHTO DE L= 18.00 Y ELEVACION DE LA RASANTE 1.10 Mts) SUBESTRUCTURA Los estribos se encuentran en buenas condiciones, solo azolvados aproximadamente 1.20 m con boleos de hasta 0.50 m de diámetro, al elevar el nivel de rasante 1.10 m será necesario adecuar la subestructura para absorber esta nueva altura, sobre todo en aleros, se adecuara la corona de estribos por medio de unos bloques de concreto armado, además se construirán topes sismorresistentes y se encamisaran los cuerpos de estribos mediante concreto armado. Se construirán muros de respaldo en estribos debido a que no se cuentan con estos y para poder instalar la junta de dilatación. SUPERESTRUCTURA: La superestructura en esta alternativa será sustituida por una losa de concreto reforzado sobre 6 trabes precoladas reforzadas tipo ASSHTO de 18.00 m de longitud, contara con parapeto y banqueta de concreto reforzado con un ancho total de 10.00 m y un ancho de calzada de 8.40 m,
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