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• Luis Requejo Amaya

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FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

CURSO: PROYECTO DE INVESTIGACIÓN TEMA: NUEVO DISEÑO GEOMÉTRICO Y ESTRUCTURAL DEL PUENTE LA ALAMEDA DOCENTE: ING. MANUEL VILLALOBOS VARGAS ALUMNOS:  ALCÁNTARA NORIEGA,DIANA  MORÁN VÁSQUEZ,SOFÍA CICLO: 2018 -20 I.

PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN I.1. Descripción del problema

En e año 2017, el Puente Virú, ubicado en el kilómetro 0+515 de la Panamericana Norte, que une a la ciudad de Trujillo con la costa central del país, se vio grandemente afectado por la fuerza del caudal del río, acrecentado por las lluvias que afectaron al norte del país, provocando que colapsara y se partiera en dos. La caída de este puente interrumpió el tránsito y aisló a la costa norte del país. Pues no había vías alternas para cruzar a la Provincia de Trujillo. Una solución temporal fue la habilitación del Puente la Alameda, un reporte de RPP el 21 de marzo nos informa: “… pero tengamos una alternativa, el Puente Alameda. El problema es que el acceso al puente estaba cortado en varios sitios, el pase es bastante restringido. Según dijo, el Puente Alameda queda cerca al Virú y resiste el mismo peso que la colapsada estructura. Sin embargo, detalló que solo cuenta con un carril, mientras que el Virú tenía dos, de ida y vuelta.” Se optó por esta alternativa mientras se procedía a la reconstrucción del Puente Virú pero según un reporte de RPP el 31 de marzo del 2017 esta solución vino acompañada de incomodidades por parte de los usuarios pues el Puente La Alameda va en una sola dirección dando preferencia a los vehículos de carga pesada, además de cobros irregulares, “Por ejemplo, si usted desea viajar desde Trujillo al Sur, los buses lo dejarán en el sector Chanquin, luego una moto le cobrará 5 soles para llevarlo hasta el puente La Alameda, ahí uno debe pasar caminando y luego pagar otra moto para que lo lleve a la Panamericana Norte. Ahí, colectivos cobran hasta 40 soles para trasladarlo hasta Chimbote. Caos y aprovechamiento. Y para dirigirse desde Lima o Chimbote hasta Trujillo, es peor.” De conformidad con lo expuesto se plantea que el puente existente La Alameda debe ser reemplazado por su deficiente capacidad de transporte y por su estructura obsoleta. En consecuencia en la presente investigación se deberá considerar en todos los aspectos técnicos, criterios, procedimientos adecuados y necesarios para el diseño hidráulico de un puente y el sistema de protección del mismo.

Destrucción del Puente Virú el 18 de marzo del 2017

Único puente alternativo “La Alameda” ubicado también en Virú.

I.2. Formulación del problema ¿Cuáles

deberán

ser

las

características

geométricas

y

estructurales del nuevo puente La Alameda ubicado sobre el rio Virú, que le permita constituirse en una obra de infraestructura vial sostenible en su periodo de vida útil y que cumpla con las regulaciones establecidas por el Ministerio de Transportes y Comunicaciones?

I.3. Objetivo general

Proponer el diseño geométrico y estructural del nuevo puente La Alameda ubicado sobre el río Virú, para que funcione de forma eficiente en su periodo de vida útil. I.4. Objetivos específicos ➢ Realizar los Estudios Básicos de Ingeniería de puentes: ▪

Estudios de Impacto Ambiental

▪

Estudios Topográficos en la zona de emplazamiento del puente 300 m aguas arriba y 300 m. aguas abajo con curvas de nivel c/ 1.00 m.

▪

Estudios Hidrológicos e Hidráulicos

▪

Estudios Geológicos y Geotécnicos

▪

Estudios de Riesgo Sísmico

▪

Estudios de Tráfico

➢ Analizar la información pluviométrica, estimar los caudales de diseño y efectuar los cálculos de socavación. ➢ Diseñar la hidráulica del puente ➢ Diseñar las obras de protección y defensas ribereñas. ➢ Realizar el diseño estructural del puente.

I.5. Justificación de la investigación El proyecto adquiere una gran importancia por constituir un documento base para la construcción de una obra de infraestructura sostenible que contribuya a prevenir los efectos del fenómeno El Niño. Beneficia de manera directa todos los usuarios de la vía con un impacto positivo en la economía regional y nacional debido a que este puente significa una solución anticipada a los posibles estragos que pueda ocasionar nuevamente el fenómeno de El Niño al único puente existente actualmente. Disminuye las pérdidas económicas ocasionadas por el impedimento de un tránsito fluido en el puente, al ser de una sola vía. Y en el caso de un nuevo fenómeno de El niño, evitaría la dependencia del puente Virú como única vía eficiente de comunicación entre las regiones.

I.6. Viabilidad de la investigación Si bien es cierto; la elaboración del diseño hidráulico, el sistema de protección y el diseño estructural de un puente es un diseño complejo y muy amplio que abarca estudios complementarios de topografía, geología, geotecnia, climatología, hidrología, etc. Por lo que la principal limitación lo constituye el tiempo de elaboración de dichos estudios además de la recolección de la información necesaria y confiable ya efectuada por otras instituciones, la cual sería vital y de gran importancia para el desarrollo del proyecto. No existiendo alguna otra limitación considerable, es viable la ejecución del estudio descrito en el presente.

II.

MARCO TEÓRICO II.1.

Antecedentes

VARGAS Márquez Enrique Arturo. Elección y diseño de alternativa de puente sobre el río Chilloroya (Cusco) para acceso a la planta de procesos del proyecto Constancia. Tesis para optar el Título de Ingeniero Civil. Lima: Perú, 2015. 95h. Conclusiones: 

Se realizó este trabajo de investigación con el fin de estudiar el comportamiento de una estructura que fuese capaz de soportar las cargas tales como vehículos, peatonales, sismo, peso propio, entre otras, proponiendo un puente metálico de armadura de dos tramos con una losa de concreto armada apoyada

sobre

trabes

de

acero

distribuidas

transversalmente cada 5m desde el estribo hasta el pilar distribuyendo las cargas a los nodos de las caras de la armadura y esta a su vez a la subestructura, fundamentando esta propuesta en los estudios de campo obtenidos y cumpliendo con las normas expedidas por AASHTO y el Manual de Diseños de Puente del 2003 emitido por el MTC, cumpliendo con el objetivo general expuesto anteriormente.

MEZA Ocas, Dhayan Rafael y SÁNCHEZ Nureña, Henry Edinson. Diseño de un puente sobre el rio Olichoco km. 27+000 entre los anexos de Yanasara y Pallar, distrito de Curgos- Sánchez Carrión – La Libertad. Tesis para optar el Título de Ingeniero Civil. La Libertad: Perú, 2015. 393h. Conclusiones: 

Realizar las estimaciones de costos y tiempos al mismo tiempo ayuda puesto que ver el proyecto desde dos perspectivas hace más fácil detectar algunos procesos, así como estimar mejor su duración y costo.



La técnica de la metodología AHP para toma de decisiones multi-criterio es una herramienta sencilla y eficiente con gran aplicabilidad para proyectos de

ingeniería

civil

que

requieran

comparar

distintas

alternativas. El presente estudio es una de las primeras aplicaciones de este método en el campo de la ingeniería civil en el Perú, y representa un punto de referencia para futuros proyectos con necesidad de toma de decisiones multicriterio.

II.2.

Bases teóricas 

Para el cálculo de la Precipitación Efectiva se Utilizará el Método Soil Conservation Service – SCS que exige el número de curva CN



Para determinar los caudales máximos de diseño se aplica el Método del Hidrograma Unitario de Snyder



Para el diseñó hidráulico se utilizará el Software HEC – RAS y el Civil 3D



El Cálculo de las obras de protección se elaborará con los Métodos Lischtvan Lebediev de la Universidad Estatal de Colorado – USA



Manual de Puentes del Ministerio de Transportes y Comunicaciones aprobado por RD 09-2016 – MTC/174



VALLECILLA, C. R. (2006). Manual de Puentes de Concreto Reforzado. Bogotá. Colombia.

II.3.

Definición de Términos Básicos 

Fenómeno del Niño Costero: Este fenómeno se caracteriza por el calentamiento anómalo del mar focalizado en las costas de estos países. Este calentamiento produce humedad que desencadena fuertes lluvias causando desbordes, inundaciones y aluviones que afectan a varias localidades, sus viviendas y áreas de cultivo.



Puente La Alameda: Ubicado en el Sector de “La Alameda” tiene una longitud de 90 metros y solo resiste una carga máxima de 36 toneladas métricas. Fue utilizado cono vía

provisional por los pobladores para poder seguir su ruta con destino a la provincia de Trujillo. 

Estudios básicos de Ingeniería: Conjunto de estudios para obtener los datos necesarios para la elaboración del anteproyecto del puente.



Estudio Hidrológico para diseño de un puente: contempla el cálculo

de

parámetros

morfométricos,

tiempos

de

concentración, duración e intensidad de la lluvia y cálculo de caudales a partir de diferentes metodologías, datos necesarios para el diseño del puente. 

Sistemas de protección: Las medidas de protección para controlar, demorar, minimizar o monitorear problemas de estabilidad de cauces y puentes (socavación).



Superestructura de un puente: Constituidas en términos generales por las vigas de puente, diafragmas, tablero, aceras, postes, pasamanos, capa de rodadura, rieles, etc.



Periodo de vida útil del puente: Período de tiempo, a partir de la fecha en la que finaliza su ejecución, durante el que debe mantenerse el cumplimiento de las exigencias. Durante ese período requerirá una conservación normal, que no implique operaciones de rehabilitación.

III.

Hipótesis

 El proyecto hidráulico, su sistema de protección y superestructura cumplirán con la normatividad vigente establecida por el Ministerio de Transportes y Comunicaciones del Perú.  Será posible la realización

del proyecto hidráulico, su sistema de

protección y superestructura que funcione de forma eficiente en su periodo de vida útil con un presupuesto limitado.  Se disminuirá el tránsito vehicular en el Puente Virú debido a que el nuevo puente ubicado en el sector “La Alameda” será utilizado como vía alterna.

 El proyecto hidráulico, su sistema de protección y superestructura resistirán los eventos suscitados por el fenómeno del niño, manteniendo la comunicación entre Virú con la provincia de Trujillo.