evaluacion del puente carrozable higuerani
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UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN FIAG-ESIC
PUENTES Y OBRAS DE ARTE 1
EVALUACION DEL PUENTE CARROZABLE HIGUERANI
FINALIDAD
Establecer una inspección de puentes a fin de constatar el estado de los componentes de los
mismos que permita la toma de decisiones orientados a mantener la continuidad de la
transitabilidad de la infraestructura vial en forma eficiente y segura.
I. OBJETIVO:
Descripción visual del puente.
Conocer el Diseño Estructural De un Puente
Identificar el tipo de puente y sus clasificaciones
Evaluar la situación actual del puente
Análisis del entorno actual
Identificar los diferentes elementos estructurales
Superestructura
Subestructura
Tipos de Apoyo
Determinar posibles fallas estructurales existente
II. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
UBICACIÓN:
1. REGION : TACNA
2. DEPARTAMENTO : TACNA
3. PROVINCIA : TACNA
4. DISTRITO : PACHIA
5. LOCALIDAD : ANEXO HIGUERANI
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DESCRIPCION DEL PUENTE:
TIPO DE PUENTE : VIGA-LOSA
POR SU GEOMETRIA : RECTO
TIPO DE APOYO : ISOSTATICO
POR SU USO : PEATONAL-VEHICULAR
LUZ : 20 mts.
CARGA MAXIMA : 36 TON
NUMERO DE VIAS : 1
TIPO DE CARRETRA : CARRETERA CARROZABLE
TERRENO : GRAVOSO
El puente está ubicado en el Km 13 + 105 desde el desvío Km 27.2 Carretera Pachía –
Palca, lugar donde se encuentra el puente Higuerani (20 ml de Luz). La obra más
importante en el Proyecto fue el Puente CarrozableHiguerani, el cual tiene las siguientes
características:
- ubicación progresiva del puente Km 13+105
- luz del puente 20 mts a ejes de apoyo, Puente de eje recto.
- Número de vías: un carril reglamentario de 3.60 m de ancho.
- Sistema estructural: Puente tipo viga – losa, simplemente apoyado.
- Camión de Diseño: al HS-20-44(32 TN) de la A.A.S.H.T.O.
- Material: Concreto Armado f´c = 280 kg/cm2 y fy = 4200 kg/cm2, para el tablero y las
vigas.
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- Apoyos elastoméricos de neopreno dos fijos y dos móviles.
- Losa de aproximación de concreto armado f´c = 210 kg/cm2 ambos extremos del
Puente.
ESTUDIOS NECESARIOS PARA LA EVALUACION DEL PUENTE
ESTUDIOS TOPOGRAFICOS
a) RECONOCIMIENTO DEL LUGAR
Luego de haber hecho una minuciosa investigación sobre la ubicación exacta delpuente para
poder realizar la visita en campo, su ubicación actual del puente nos indicaque se consideraron
los siguientes aspectos seguridad, economía y funcionalidad.
b) DESCRIPCIÓN DEL LUGAR Y TOMAS DE FOTOS
El lugar donde está construido el
puenteofrece condiciones topográficas
convenientes para la ubicación del mismo, con
pocasinuosidades.
Ese puente permite poder cruzar el rio
Uchusuma para así conectar el poblado
deHiguerani a la red carrozable de la
zonalogrando su desarrollo.
Ubicación
o Latitud : 17°53’17.12” S
o Longitud : 70°01’40.56” O
o Altitud : 1783 msnm
Ubicación de las zonas de acceso
Las zonas de acceso se ubican a ambos márgenes del río Uchusuma y sirvenpara conectar el
transito proveniente del centro poblado HIGUERANI hacia el centro deldistrito de PACHIA
promoviendo el intercambio comercial y cultural.
ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y GEOTÉCNICOS
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Se establecerá las características geológicas locales como generales de las
diferentesformaciones geológicas que se identificaran en la zona.
La quebrada donde se encuentra ubicado el puente Higuerani está compuesta de
materialgravoso, conglomerados con intercalaciones de areniscas las colinas tienen formas
cónicas,los que son producto del trabajo de la erosión, la carretera carrozable que cruza el
puenteHiguerani se encuentra sobre una terraza del río, las riveras del río se
encuentranaparentemente estables no sufriendo ningún tipo de erosión, y en el caso que
estuvierasufriendo erosión de las riveras es mínimo o casi imperceptible. El Puente Higuerani
estácompuesta de conglomerado y arenas.
Los estudios geológicos y geotécnicos comprenden:
Revisión de la Propiedades existente y Propiedades de la geología a nivel Propiedad y
local.
Propiedades geomorfológico
Zonificación geológica de la zona
Propiedades físicas y mecánicas de suelos y/o rocas.
Definir zonas de deslizamiento, huaycos, aluviones ocurridos en el pasado y de
potencial peligro en el futuro
Identificación de fallas geológicas
Como parte más importante de estos estudios esta el estudio de Mecánica de suelo y como para
toda estructura, para el diseño de un puente es de suma importancia que serealice un estudio de
mecánica de suelos o estudio geotécnico, que defina los parámetrospara el diseño de los
estribos de apoyo de la estructura principal del puente. Por tanto sedeben llevar a cabo
investigaciones de campo y de laboratorio.
El hecho de realizar el estudio geotécnico para un puente proporciona importanteinformación
para el diseño estructural sismo-resistente para la estructura. Por lo que suejecución se
constituye como inevitable en su planificación.
ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL
Describir las condiciones ambientales existentes en el area del proyecto
Evaluar lo simpactos futuros que pueden sucitarse
Identificar y evaluar la magnitud e importancia de los impactos negativos.
Preparar una lista de medidas ambientales para mitigar los efectos de los impactos
negativos introducidos al ambiente
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La construcción de este puente modifica el medio circundante en consecuencia modifica las
condiciones socioeconómicas, culturales, ecológicas del ámbito donde se ejecuta es por ello
que surge la necesidad de una evaluación bajo un enfoque global Ambiental.
La Matriz de Evaluación de Impactos Ambientales se basa en siete criterios, los criterios de
evaluación son variables independientes. Las escalas de evaluación son:
Tipo de impacto: negativo y positivo
Magnitud:moderada
Área de influencia: local
Duración: moderada
Probabilidad de ocurrencia: moderada
Significación del impacto: baja
Mitigabilidad: mitigable
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO:
4.1 ESPECIFICACIONES DE DISEÑO:
El análisis del Estribo se considerar las Normas Técnicas vigentes de:
- Manual de Diseño de Puentes.
- Especificaciones de la AASHTO.
- Estructuras
- Norma E.050 Suelos y Cimentaciones
- Norma E.060 Concreto Armado
DESCRIPCIÓN DE LA OBRA:
Características del terreno:
Coeficiente de fricción del terreno : µ = 0.5
Angulo de fricción interna : F = 35º
Angulo del terreno : ß = 0º
Presión admisible del terreno
Capacidad portante : 3.0 kgr/cm2
Especificaciones Generales:
Concreto armado CºAº de muro de contención: f´c = 210 krg/cm2
Acero Corrugado grado 60 ASTM : fy = 4200 krg/cm2
Materiales (Pesos Específicos):
Concreto armado : 2400 krg/m3
Relleno : 1900 krg/m3
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Geometría:
Altura del Estribo : 4.80 m
ESTRUCTURACIÓN DEL PUENTE
El Puente fue diseñado del tipo Viga-Losa, este tipo de puente está compuesto porlosas planas
macizas apoyadas, con algún tipo de vínculo, en vigas o nervadurasdispuestas
perpendicularmente ente ellas o con algún grado de desviamiento, unasorientadas en sentido
longitudinal que transmitirán las cargas a los apoyos y otras llamadasdiafragmas que actuarán
como elementos rigidizadores y distribuidores de las cargas.
La estructuración del puente a analizar está compuesta por dos vigas principales, dosvigas de
diafragma y dos vigas solera en los extremos del puente, estos extremos vanapoyados sobre los
estribos, se cuenta con dos estribos, uno a cada extremo del puente yla longitud del puente es
de 20 metros.
El puente consta de dos apoyos, uno fijo y uno móvil, en el apoyo fijo se cuenta conuna
plancha de neopreno de 1” de espesor.
Para las juntas se utiliza unas planchas de tecnopor.
Estribos: De concreto armado, el cual recibe la reacción de un tramo de puente ysoporta a su
vez el empuje de tierras.La finalidad de colocar un estribo es:
- Conseguir una superficie de apoyo al nivel que se proyecta para su ejecución.
- Contener el relleno de tierra de manera que el derrame de ellas no rodee el apoyo
interrumpiendo el paso de la vía inferior en el caso de un puente endesnivel o destruyéndose el
terraplén en el caso de un puente sobre un cursode agua.
- Obtener un apoyo que permanezca a una cota fija, transmitiendo al terrenopresiones
susceptibles de ser soportadas por este.
DIMENSIONAMIENTO:
Aunque los puentes carreteros deben soportar varios tipos de vehículos, las cargasmás pesadas
posibles son causadas por una serie de camiones. La AASHTO especificaque este tipo de
puentes debe diseñarse considerando filas de camiones que ocupen 3metros de ancho. Sólo un
camión se coloca en cada carril en cada claro. Las cargasespecificadas de camión se designan
con un prefijo H seguido de un número que indica elpeso total del camión en toneladas
inglesas (9KN = 1 ton inglesa). El peso puede estarseguido por otro número que indica el año
de las especificaciones. Por ejemplo, una cargaH20–44 significa un camión de 20 toneladas de
peso y especificaciones de 1944.
La selección de la carga particular de camión por usarse en el diseño depende de laubicación
del puente, del tránsito esperado, etc.
CAMIONES DE DOS EJES: H20 Se supone que el peso de un camión H se repartesegún una
relación de 1 a 4 entre ejes delantero y trasero (o sea 4 y 16 toneladas). Losejes tienen una
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separación longitudinal de 4,3 m, aproximadamente, y la separación lateralentre ruedas es de
1.8 m aproximadamente. Si se tratara de un camión con diferentecarga, podría utilizarse uno
que tuviera cargas sobre ejes en proporción directa a losestándares anteriores. Una carga tan
pequeña como la del H10 puede usarse sólo parapuentes con un tránsito muy ligero.
Para el dimensionamiento se usarán criterios señalados en el Reglamento vigente
deestructuras, y de textos de puentes y obras de arte.
El puente es de tipo Vecinal carrozable H-20, es la carga máximas que soporta, esdecir un
camión de 20 toneladas de peso.
Las especificaciones para el concreto y el acero son las siguientes:
f’c = 210 Kg/cm2 (Viga-Losa)
fy = 4200 Kg/cm
s/c = H20
f’c = 175 Kg/cm2 (estribo)
Los recubrimientos son los siguientes:
Losa: 2.50 cm.
Viga: 4.00 cm.
Estribo: 7.00 cm.
Zapatas: 10.00 cm.
DESCRIPCION DE LAS ESTRUCTURAS DEL PUENTE:
SUB-ESTRUCTURA O ESTRIBOS:
Son estructuras de
concretof´c=210kg/cm2, diseñado
paratrasmitir cargas procedentes dela
superestructura a lacimentación,
haciendo tambiénlas veces de muros
decontención de los rellenos;consta de
las siguientespartes:
Zapatas de cimentación: Como
Zapatas tiene el apoyo n ambas márgenes estánubicadas sobre terreno de no muy buena
capacidad portante por lo que se realizala cimentación profunda.
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Parapetos:Los parapetos en ambos estribos serán de concreto reforzado de
f¨c=280kg/cm2, de tal manera que la cajuela permita el acomodo libre de la
Superestructura.
Alas de estribos:Son estribos que son continuidad del mismo cuya función es deprotección y
encausamiento para los que se efectuara los trabajos de cimentacióna un h=2.50 m.
SUPER ESTRUCTURA:
Son estructuras de concreto armado para soportar las cargas originadas por la sobrecarga, el
impacto, peso propio; consta de las siguientes partes:
LOSA O TABLERO DE RODADURA:La losa que forma parte de la súper estructura será
construida de concreto reforzadade 0.20m. De espesor en una longitud de 20.00m. y 5.20m de
ancho total; de concretof´c=280 kg/cm2 y acero corrugado de 4200kg/m2; directamente
apoyado sobre las vigas principales.
VIGAS PRINCIPALES:Es la parte más importante de la súper estructura, serán en numero de
2 espaciadosa 2.50m. Entre ejes, son los que transmiten los esfuerzos a la Sub-estructura
porintermedio de sus apoyos, serán construidas de concreto reforzado de 0.50m. x1.30m. de
sección y 20.00m. de longitud total, de concreto f´c=350kg/cm2 y acerocorrugado de
fy=4200kg/cm2, apoyados con un móvil y el otro fijo en los estribos.
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VIGAS DIAFRAGMA: Son estructuras transversales a las vigas principales y son en número
de cuatro ejescuya función es de arriostrar las estructuras en su conjunto permitiendo un
trabajosólido y monolítico frente a las solicitaciones exteriores, están libremente apoyadas alas
vigas principales serán construidas de concreto reforzado cuya sección demuestraen los planos,
así mismo el concreto será f´c=280kg/cm2 y acero corrugado defy=4200kg/cm2, vigas de
diafragma en el centro de la luz será de 0.70x0.25 m.
BARANDAS:Son estructuras diseñadas para la protección vehicular y peatonal, a los lados
delpuente, son de fierro Galvanizado de 3” reforzados con soldadura, el mismo queestará
apoyados en la losa de las veredas.
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VEREDAS:Son losas de concreto reforzado construida a partir de los sardineles, sirven
paratransitorio peatonal y de un espesor de 0.15m. y un ancho libre de 0.80 m. construidoa
ambos lados del puente.
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APOYOS Y JUNTAS DE DILATACIÓN:Se ha considerado un apoyo fijo en lado izquierdo
del puente y un apoyo móvil en ellado derecho.
OBRAS COMPLEMENTARIAS
ZONA DE TRANSICION O TERRAPLEN DE ACCESO
vaceado de una losa que se coloca al ingreso y salida del puente, para in mejoringreso y
protección del puente.
OBRAS DE PROTECCION
Barandas que permiten proteger a los vehículos que se colocan en zonas peligrosascomo son las
curvas
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OBSERVACIONES
FOTO Nº 01LETRERO DEL PUENTE CARROZABLE UBICADA EN EL INGRESO DEL PUENTE
FOTONº 02BARANDAS METALICAS, VEREDAS DE CONCRETO Y OBRAS DE PROTECCION
FOTO Nº 03 VISTA FRONTAL DEL PUENTE TOMADA DESDE AGUAS ABAJO DEL PUENTE
FOTO Nº 04 VISTA POSTERIOR DEL PUENTE TOMADA DESDE AGUAS ARRIBA DEL PUENTE
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FOTO Nº 05 ESTRIBO, VIGAS PRINCIPALES Y VIGAS DIAFRAGMA
FOTO Nº 06 MATERIAL DE RELLENO COMPACTADO Y ENROCADO SIMPLE EN LA SALIDADEL PUENTE
FOTO Nº 07 ESTRIBO DERECHO Y ALAS DEL ESTRIBO CON VIGAS SIMPLEMENTEAPOYADAS
FOTO Nº 08 ESTRIBO IZQUIERDO CON VIGAS SIMPLEMENTE APOYADAS
FOTO Nº 09 LLEGADA DEL RIO UCHUSUMA AL PUENTE
FOTO Nº 10 DAÑOS DE SOCAVACION Y ROTURA EN LA PLATAFORMA EN EL
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CIMIENTODEL ESTRIBO DERECHO
FOTO Nº 11 ENROCADO SIMPLE PARA LA PROTECCION DEL ESTRIBO
FOTO Nº 12 DAÑOS OCASIONADOS EN ALAS DEL ESTRIBO IZQUIERDO POR HUMEDADMODERADA
FOTO Nº 13 VEGETACION ABUNDANTE CERCA DE LAS ALAS DE ESTRIBO QUE PODRIANDAÑAR AL SISTEMA DE PROTECCION DEL PUENTE
FOTO Nº 14 DAÑOS OCASIONADOS EN LA PARTE INFERIOR DEL ENROCADO SIMPLE QUEPODRIA DESLIZARSE
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Los puentes son una parte importante del patrimonio en infraestructura del país, ya
queson puntos medulares en una red vial para la transportación en general y
enconsecuencia para el desarrollo de los habitantes.
Se deberá verificar en el campo el terreno antes de la cimentación del estribo paraevitar
la falla por corte del mismo.
La Construcción del puente carrozableHiguerani, tiene por principal finalidad
mejorarlas condiciones de transitabilidad entre los distritos de Pachia con su C.P.
Higuerani .
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En la subestructura del puente Higuerani (estribo derecho), se debería contemplar
laconstrucción de defensas ribereñas, con el fin de evitar la erosión hídrica de
laestructura.
La construcción del puente, presenta un impacto positivo sobre la sociedad, y será
detrascendental importancia para el desarrollo económico de la localidad, además de
laprotección del cauce del rio Uchusuma, debido a la ventaja de las familias
existentespor la zona pues así podrán transportar sus materiales y conectarse con la red
vial máspróxima.
La identificación y evaluación de los impactos ambientales determinados en el área
deestudio, nos sirven para la realización del Plan de Manejo Ambiental
correspondiente,para evitar o minimizar los impactos negativos a favor de la
conservación del medioambiente.
Los resultados observados en campo, nos indican que no existe agresividad de sales
enel concreto.
Se recomienda realizar una protección ribereña alrededor del estribo izquierdo para
evitarel fenómeno de erosión.
En el diseño de Puentes es requisito indispensable los estudios previos
(Topográfico,geotécnico, Hidráulico, etc); que se realizan en la zona, para definir las
característicasdel puente y su situación actual de su entorno.
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