ENROCADOS DE PROTECCION

ENROCADOS DE PROTECCIONElaborado por:Manuel Garca-Naranjo B.

ENROCADOS DE PROTECCIONLos enrocados son utilizados para proteger la superficie del lecho de la accin erosiva del agua cuando trae una velocidad considerable. En el diseo de los enrocados de proteccin es necesario considerar que, al colocar rocas en el fondo del lecho, el flujo ejerce una fuerza de arrastre sobre stas, que es necesario contrarrestar, definiendo el tamao y peso del enrocado.

ENROCADOS DE PROTECCIONBsicamente, existen dos situaciones distintas a ser consideradas: taludes laterales y taludes de fondo. Los primeros corresponden a muros de defensa fluvial y los segundos a barreras transversales al flujo, tales como las barreras fijas utilizadas en bocatomas.ENROCADOS DE PROTECCIONEl uso de enrocados es generalmente ms econmico que otros tipos de revestimiento, adems de ser fcil de reparar y tener mayor flexibilidad. La estabilidad de un enrocado depende, en gran parte, de la magnitud de la velocidad del flujo tangencial, de la direccin de la corriente principal en relacin con el plano del enrocado, el ngulo del talud del enrocado y de las caractersticas de la roca.

ENROCADOS DE PROTECCIONCaso de taludes de fondo:Desde el punto de vista terico, se plantea equilibrio de fuerzas sobre un elemento de enrocado tal como el mostrado en la figura:

ENROCADOS DE PROTECCIONAs, se tiene:

ENROCADOS DE PROTECCIONENROCADOS DE PROTECCIONENROCADOS DE PROTECCIONENROCADOS DE PROTECCIONENROCADOS DE PROTECCIONEl esfuerzo crtico o admisible, puede determinarse a partir del llamado diagrama de Shields:

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ENROCADOS DE PROTECCIONSe ha desarrollado otras relaciones para el enrocado del lecho de un canal o curso natural, a partir de datos experimentales. Las ecuaciones ms conocidas son las indicadas a continuacin:Maza y Garca:

Esta relacin es vlida para el rango de 0.4 a 10 metros de profundidad de agua y hasta 500 mm de dimetro equivalente de las partculas. Generalmente se le considera cuando el nmero de Froude se encuentra entre 1.35 y 1.6.

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ENROCADOS DE PROTECCIONIsbash:Para una partcula individual situada sobre un lecho constituido por partculas uniformes, la velocidad media mnima que mover dicha partcula o piedra suelta, se calcula con la siguiente relacin:

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ENROCADOS DE PROTECCIONNeill:Propuso en 1967 una frmula basada en experiencias propias con partculas entre 3 y 30 mm y datos de otros autores hasta 140 mm. Las experiencias fueron realizadas para nmeros de Froude menores que 1.70; valores de H/D comprendidos entre 2 y 100 y condiciones de flujo uniforme.En 1968 el autor modific su frmula original, expresndola finalmente como sigue:

ENROCADOS DE PROTECCIONStraub:A partir de la frmula de Manning para flujo uniforme y considerando la expresin de Chang para expresar el coeficiente de rugosidad en funcin del dimetro de las partculas, lleg a la siguiente expresin:

ENROCADOS DE PROTECCIONAyala y Campos:Esta ltima relacin est basada en experiencias de laboratorio en la Universidad de Chile y fue presentada en el XIV Congreso Latinoamericano de Hidrulica realizado en Montevideo, Uruguay. Los resultados obtenidos son, en general, ms conservadores que el resto de las expresiones anteriormente citadas.

ENROCADOS DE PROTECCIONTALUDES LATERALESPara el caso de taludes laterales es necesario modificar el anlisis de estabilidad y tomar en cuenta la inclinacin del talud en una direccin perpendicular a la del flujo. Existen dos frmulas importantes en el diseo de enrocados para taludes laterales:California Division of HighwaysLopardo-Estell

ENROCADOS DE PROTECCIONCalifornia Division of Highways:

Lopardo-Estell:

ENROCADOS DE PROTECCIONEn general, no se recomienda usar valores del ngulo de reposo superiores a 60. Valores tan altos como este ltimo, pueden considerarse slo cuando se especifique la colocacin manual de elementos de enrocado suficientemente angulosos.El ngulo del talud con respecto a la horizontal tambin es importante y los valores recomendados son 1.5:1 o mejor an 2:1 (H:V).