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TEMA 4

DIQUES EN TALUD O ROMPEOLAS

4.1 INTRODUCCIN Los diques en talud son los llamados rompeolas (RUBBLE MOUND o BREAKWATERS) que provocan la rotura del oleaje mediante la desestabilizacin del movimiento ondulatorio. Estn constituidos por materiales sueltos protegidos por bloques naturales o artificiales de distintas formas colocados sobre el talud. Existen precedentes en Espaa de este tipo de diques desde hace 2.500 aos. La existencia de los puertos y en consecuencia de los diques de abrigo se remonta hasta la antigedad, por lo que el hombre ha ido resolviendo la problemtica del dimensionamiento de estos diques en la medida de su experiencia, conocimientos y de los datos que se han ido obteniendo. Simplificando se pueden distinguir tres etapas:

- Etapa artesanal, en la que se actuaba en base a la experiencia personal y sabidura adquirida por la prctica. Esta etapa dura hasta la primera mitad del siglo XIX y entre los autores que propusieron mtodos de construccin de diques se encuentran Vitrubio (poca romana), Leonardo da Vinci (Renacimiento) o Torriani. Las escolleras eran seleccionadas, es decir, se utilizaban tamaos adecuados de roca en funcin de la energa del oleaje, aunque en algunos casos estas obras se han hecho con todo-uno de cantera (con una granulometra muy variable). Estas construcciones en la mayor parte de los casos tienen un comportamiento funesto, ya que la forma recomendable de construir un dique de escollera simple es con granulometra estratificada.

- Etapa determinstica. Esta etapa ha sido la que ms ha contribuido al estudio de los fenmenos que interactuaban entre el oleaje y la estructura a dimensionar. Se basaban en los conocimientos de las teoras de ondas, mecnica e hidrulica estableciendo una serie de formulaciones en funcin de parmetros cuyo valor se obtiene de ensayos y de la prctica.

- Etapa probabilstica. Esta es la fase actual en la que existiendo bases de datos de suficiente amplitud y con el desarrollo de la estadstica aplicada, se establecen formulaciones en funcin de la probabilidad de fallo de la estructura.

En el estudio de obras de abrigo de los puertos constituyen los diques rompeolas la parte ms importante, ya que la mayora de los construidos son de ste tipo.

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En el dique rompeolas se deben estudiar fundamentalmente dos aspectos:

- El paramento expuesto al temporal o manto principal

- La altura de coronacin del dique El estudio de los mismos se dirige a conocer las condiciones de equilibrio de este paramento as como la zona que en altura y profundidad es batida por la ola para poder dimensionarlo. Se realizarn estudios de estabilidad de todo el dique y clculos hidrulicos de su comportamiento

Debido al enorme volumen de material que representan y la limitacin del tamao de piedra que la explotacin de una cantera ofrece, as como condiciones de tipo econmico, hay que estudiar las capas que forman el dique para conseguir la mxima economa posible dentro de la seguridad necesaria y siempre que sea posible se utilizar la escollera natural frente a los bloques artificiales. Entre sus desventajas destacan:

Taludes muy tendidos.

Ocupa mucho espacio.

Plantean problemas medioambientales.

No son adecuados a profundidades mayores de 20m

4.2.-ELEMENTOS DE UN DIQUE EN TALUD En un dique en talud se distinguen los siguientes elementos:

1.- NUCLEO 2.- MANTO PRINCIPAL EXTERIOR 3.- MANTO PRINCIPAL INTERIOR 4.- MANTOS SECUNDARIOS 5.- FILTROS 6.- BERMA DE PIE 7.- BERMA DE CORONACION 8.- ESPALDON

En las siguientes figuras se observa con claridad la diferencia de estos elementos, de los que se a proceder a su descripcin, materiales que los constituyen y su dimensionamiento.

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4.2.1.-NUCLEO Es la parte interna del dique. Est formado por material todo uno de cantera, elemento abundante en la explotacin de una cantera y por lo tanto barato. Se denomina todo uno al material granular obtenido en cantera, en el que se mezclan gravas con gravilla, arenas y finos ms o menos plsticos. Sus caractersticas son similares a las de una zahorra: granulometra, ndice de plasticidad, composicin qumica

Se puede considerar impermeable frente al paso de la energa del oleaje, para lo que se debe compactar adecuadamente para cerrar los huecos disminuyendo su porosidad, aunque debe ser lo suficientemente permeable para que permita el paso del agua a travs de l.

4.2.2.-MANTO PRINCIPAL Es la parte del dique que realmente soporta el oleaje. Est formado por bloques en varias capas de gran tamao, naturales o artificiales, concertados o dispuestos aleatoriamente sobre el talud.

Normalmente se ejecuta de escollera, pero cuando esta es mayor de 6-8 Tn, es difcil de obtener y por lo tanto es preciso optar por bloques de piedra elementos artificiales. Estos elementos artificiales tienen multitud de formas y en los apartados siguientes se definirn sus formas y caractersticas principales. El de forma cbica es el ms empleado en Espaa y el CORE LOC est sustituyendo al acrpodo. En la actualidad se siguen diseando bloques como el X-BLOC o el CUBPODO. Estos cuerpos pueden disponerse en una o dos capas, segn las caractersticas y necesidades del dique.

4.2.3.-FILTROS Se sitan entre el manto principal y el ncleo y tiene como funcin principal impedir el lavado o prdidas de elementos entre los huecos del ncleo o de los sucesivos mantos. Puede estar formado por una o varias capas segn el material que forme el ncleo.

La disposicin de los tamaos en el dique desde los ms pequeos en el ncleo a los de mayor tamao en el manto principal, debe cumplir la condicin fundamental de filtro; es decir, los elementos de un manto infraadyacente tienen que tener una tamao suficiente para que no se cuelen por los intersticios del manto supraadyacente en cualquier condicin de estado del mar. Esta condicin de filtro exige que se verifique la siguiente relacin: P2/P1>= 1/20, siendo P2 peso de los elementos del manto infraadyacente P1 peso de los elementos del manto supraadyacente

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4.2.4.-MANTO SECUNDARIO Su funcin es proteger el material todo uno del ncleo en la zona abrigada como en el caso que se produzca rebase del espaldn y parte del oleaje caiga a la parte posterior del dique. Se dimensiona de igual forma que el primero de los filtros.

Su misin es evitar la erosin que produce el oleaje en los componentes que forman el dique, existiendo diferentes elementos segn su forma de trabajo. 4.2.5.-BERMA DE PIE Tiene como objetivo dar apoyo estable a los elementos del manto. Debe ser ejecutada por escollera (piedras de gran tamao sin forma definida), de tamao suficiente para que no sea movida por el oleaje. Se utiliza as mismo, para frenar la posible erosin con avera progresiva en la cimentacin del macizo. Si la profundidad es escasa, no se coloca berma, para evitar colocarla cerca de la superficie donde las acciones del oleaje son mayores. En este caso se puede prolongar el manto del dique en una pequea zanja construida a tal efecto. En caso de que el fondo sea socavable (arenoso), se puede extender una capa de filtro por delante de la berma de pi para evitar as la socavacin. Tambin se puede prolongar el manto y enterrarlo en una zanja, en una profundidad mayor que la mayor profundidad de socavacin. En este caso se prescinde de la berma. Esto es habitual en revestimientos de proteccin costera, pero no tanto en los diques en talud.

4.2.6.-BERMA DE CORONACION Es la parte superior horizontal del manto principal por lo que est compuesto por los mismos materiales que ste. Cuanto ms larga es la berma de coronacin, mas espacio hay para la disipacin de la energa, por lo que el espaldn tendr que soportar menos presin y habr menos rebase.

4.2.7.-ESPALDON Se trata de la parte ms alta del dique. Est ejecutado normalmente de hormign en masa y tiene una doble funcin:

- Dar acceso al dique en caso de reparacin - Limitar el volumen de agua que rebasa el dique, ya que si no existiese, para evitar

el rebase necesitaramos gran cantidad de material.

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4.3. CLASIFICACIN Y TIPOS

La divisin ms comn suele hacerse en funcin de la clase de material empleado y despus por la forma de los bloques y por el modo de colocarse. Clasificacin por la clase de material

- de escollera natural - de bloques artificiales (incluyendo los bloques de piedra) - de escollera natural protegida por bloques artificiales

Clasificacin por la forma de los bloques artificiales - Bloques paralelepipdicos - Tetrpodos - Core-locs..

Clasificacin por la forma de colocacin de los bloques -Arrojados en montn -Colocados -Simplemente arrimados.

4.4. ELEMENTOS DEL MANTO PRINCIPAL

Uno de los elementos ms importantes de un dique en talud lo constituye el manto principal, en el cual las piezas que lo constituyen resisten actuando de dos formas: por peso y/o por rozamiento.

- Elementos que resisten por gravedad. Son los que se utilizan en Espaa y pueden ser de dos tipos:

o Escollera con pesos de hasta 8 Tn. o Cubos o paraleleppedos de piedra natural o Cubos o paraleleppedos de hormign en masa.

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En estos casos es necesario disponer dos capas de estos elementos. El espesor de cada capa corresponde al dimetro equivalente del tamao medio, D50. - Elementos que resisten por trabazn

Deben su estabilidad al enganche entre sus partes. Son poco utilizados en Espaa. Se trata de bloques artificiales de hormign con formas geomtricas determinadas diseadas para realizar la funcin de aumentar la resistencia al rozamiento. Existen gran cantidad de elementos de estas caractersticas y que se detallan a continuacin.

Los ms empleados son los siguientes:

- ESCOLLERAS NATURALES: al explotar una cantera se produce una gama de elementos de diferentes peso y tamaos; generalmente la proporcin de elementos de tamaos grandes suele ser muy pequeo dependiendo de las caractersticas de la cantera y en menor grado de la forma de llevar la explotacin; se comprende fcilmente el inters que tiene el aprovechar al mximo todo el material producido por lo que es conveniente clasificarlo por pesos para emplearlo en los puntos en que sea posible de acuerdo con la exposicin del oleaje. No hay regla para clasificar las escolleras en categoras variando de una a otra; se distinguen 1, 2 y 3 categora, con pesos que varan de 500 a 2.000 kg de 2.000 a 5.000, superiores a 5.000, etc. A la vista del tamao mximo se fija el talud del manto de proteccin, pero para que el peso del canto no sea excesivo ni la obra se encarezca por tener el talud exterior muy tendido, los taludes deben estar comprendidos entre cotg =1,5 y cotg = 3,5, es decir, comprendido entre 34 y 16. Si se necesitan pesos superiores a 8t, se recurre a bloque paralelepipdicos de piedra natural que pueden llagar hasta las 30t.

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- BLOQUES ARTIFICIALES: Si el peso de los bloques naturales no fuese suficiente habr necesidad de recurrir al empleo de bloques artificiales; estos suelen ser de hormign en masa y presentan la desventaja respecto de los naturales, que debido a su menor densidad, es necesario que se requiera un mayor volumen de material respecto al de los naturales para asegurar el mismo grado de estabilidad. Los bloques paralelepipdicos suelen hacerse guardando ciertas proporciones de forma que llamando l a la dimensin ms pequea las otras dos suelen ser una 1,25 l y otra de 2 l a 2,25 l.

- DOLOS Plantean problemas de rotura debido a su esbeltez. Son muy frgiles, por

lo que no se fabrican de ms de 15 tn. Se disponen en DOS capas y hoy da son poco utilizados.

- TETRPODOS se disponen en dos capas de forma aleatoria

TETRPODOS

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- ACRPODOS

Tiene mucha ms masa que los anteriores y se encajan unos en otros. Se ubican en UNA sola capa y se sabe en todo momento cuantos y donde se colocan. Sin embargo con este tipo de elementos las averas se propagan de forma ms rpida. Esta es la razn por lo que este tipo de diques no se consideran de fallo gradual o flexible sino de fallo instantneo y rpido. Aguantan por el rozamiento de todos los elementos trabados de forma que si el agua los mueve, lo hace de forma conjunta.

ACRPODOS

- CORE-LOC De diseo similar a los anteriores pero ms esbeltos. Se colocan tambin en UNA sola capa y de forma predeterminada. El aspecto negativo frente a los elementos que trabajan por gravedad, es la rapidez de propagacin de las averas lo que no ocurre en estos ltimos.

CORE-LOC En el proyecto y Obra del Puerto de San Francisco, se realiz un estudio comparativo entre las diferentes formas artificiales con las que se podra ejecutar el manto principal de los diques de abrigo. Entre las conclusiones que se obtuvieron se muestran a continuacin dos de ellas:

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- Para el mismo volumen de hormign se obtuvo que, los Core-locs son relativamente ms grandes y estables que las otras unidades, pues resisten mayores alturas de ola.

Unidad Masa (t)

Cantidad de Unidades

Masa total de Hormign (t)

Altura de ola de diseo (m)

Core-loc 15 800 12.000 7,1

Acrpodo 11,8 1017 12.000 6,0

Dolos 6,3 1905 12.000 5,1

Tetrapodo 3,2 3750 12.000 4,1

Cubo 2,2 5454 12.000 2,6

- Para una misma altura de ola, el tamao de las unidades de Core-Loc ser menor que el de las otras unidades.

Unidad Masa(t) Masa total de Hormign (t)

Masa total de Hormign (%)

Altura de ola de diseo (m)

Core-loc 15 12.000 100 7,1

Acrpodo 20 14.400 120 7,1

Dolos 15 17.800 146 7,1

Tetrapodo 34,3 29.400 245 7,1

Cubo 34,3 33.000 275 7,1

Se debe tener en cuenta que influyen muchos factores en el diseo final de un rompeolas especfico, como por ejemplo la capacidad de produccin de las plantas de fabricacin, accesos, disponibilidad de materiales, condiciones de mar tpicas que afecten la visibilidad y facilidad de construccin, cota de coronamiento del rompeolas y diseo del talud. Otras formas auxiliares son:

- X-BLOC

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- CUBPODO

Investigadores del Laboratorio de Puertos y Costas de la Universidad Politcnica de Valencia han ideado un nuevo elemento para la construccin del manto principal de diques en talud, el CUBPODO. El nuevo elemento es sencillo de construir y fcil de colocar, es mucho ms estable hidrulicamente que el cubo tradicional y tiene una mejor respuesta frente al oleaje.

4.5.-DIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE LOS DIQUES ROMPEOLAS 4.5.1.- CRITERIOS DE CLCULO DE LA ESTABILIDAD DE LOS DIQUES EN TALUD AVERIAS EN EL MANTO DE PROTECCION Para evaluar el dao producido sobre un dique en talud hay unos parmetros que nos indican el % de piedras que se han desplazado de su posicin original. Se considera que un bloque se ha desplazado cuando su centro de gravedad se ha desplazado una distancia igual a Dn50. En el siguiente grfico se representa las piedras que se deslazan en funcin de la altura de ola.

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La zona averiada se sita siempre cerca de la parte activa del oleaje, o sea de la zona cercana al nivel del mar.

El inicio de la avera se produce cuando se llega al 5% y llegado a este punto se pueden plantear dos casos: a) Dique de fallo rgido:

b) Dique de fallo gradual: En los diques de fallo gradual se dan una serie de etapas: 1.-Cuando se han movido el 5% de las piedras, se produce el INICIO DE AVERIA. Esta ir avanzando por la zona en que ha comenzado hasta que quedan al descubierto un conjunto importante de piedras de la 2 capa. 2.-En este punto llegamos a la avera de IRIBARREN, o sea se produce un hueco en la 1 capa suficiente para que pueda salir una piedra de la 2. 3.-Comienza el verdadero problema, ya que llegamos al inicio de la destruccin al salir una piedra de la 2 capa y el filtro queda a la vista. 4.-Las piedras del filtro, ms pequeas, se escapan por el hueco anterior y se produce la destruccin.

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4.5.2.-MODOS DE FALLO FALLO: Cualquier situacin de la estructura que implique que est fuera de servicio. Los modos de fallo sern las maneras de alcanzar la situacin de fallo. Se clasifican en tres:

- Estado lmite de servicio (ELS) - Estados lmites operativos (ELO) - Modos de fallo adscritos a estados lmites ltimos (ELU)

ELS (Estados lmite de servicio) No deja la estructura definitivamente fuera de servicio. Se trata de un problema poco importante o de un problema reversible (se puede reparar). Dejan la estructura funcionalmente tocada. Son fallos acumulativos.

- Lavado de ncleo ( Sale material del ncleo por que el filtro falla) - Colmatacin del manto o de la berma (Entre los huecos del ncleo y la berma se

introduce la arena. No es problemtico a priori, pero a largo plazo puede comprometer la estabilidad del manto por tener menos permeabilidad.

ELO (Estados lmite operativo) Son reversibles y aunque ponen la estructura temporalmente fuera de servicio, es posible repararla y puede estar plenamente operativa cuando cesa el agente que est causando el modo de fallo. ELU (Estados lmites ltimos) Dejan la estructura definitivamente fuera de servicio, son estados NO reversibles pues implica costes muy elevados.

- Extraccin de piezas del manto principal - Extraccin de piezas de la berma de pi - Rotura de una pieza del manto principal - Deslizamiento entre el manto principal y el filtro o entre el ncleo y los filtros.

Suele venir provocado por:

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o Mala construccin o Tamao muy distinto entre las capas

- Prdida de estabilidad global( Desliza como una ladera) - Asiento excesivo - Deslizamiento - Vuelco - Hundimiento( Relacionado con el anterior) - Vuelco rgido - Vuelco plstico - Rotura del espaldn - Socavacin del pi del espaldn - Rebase - Reflexin - Transmisin por flujo poroso (La energa que llega al dique se puede transmitir a

travs del dique. No ocurre habitualmente debido a la impermeabilidad del ncleo).

Una estructura debe disearse para todos los modos de fallo. La ROM lo que hace es definir para los estados lmites ltimos una probabilidad de fallo a lo largo de la vida til del dique. En ELO, la ROM define el porcentaje de operatividad que no puede situarse por debajo de un valor lmite. Es obvio que la probabilidad de fallo y operatividad dependen de las caractersticas de la estructura. Respecto a ELS, la ROM da recomendaciones.

4.6.- DISEO FUNCIONAL DE LOS DIQUES ROMPEOLAS Cuando se disea un dique rompeolas o en talud, no solo se debe asegurar su estabilidad para resistir la accin del oleaje (absorber su energa), sino tambin conocer la variacin del flujo del oleaje sobre o a travs del dique comprobando su correcto funcionamiento. En este apartado se analiza las variables ms importantes que la ejecucin de un dique impone en el oleaje: ascenso-descenso, reflexin, transmisin y rebase. Para cada una de estas variables se indicar, al menos una frmula de verificacin del comportamiento dique-oleaje. 4.6.1.- ASCENSO-DESCENSO Para la determinacin analtica o numrica del flujo sobre estructuras en talud es necesario recurrir a experimentacin en modelo, debido a la complejidad de su planteamiento. Dada la importancia que, para el diseo de los diques en talud, tiene el conocimiento del ascenso del agua sobre el talud, ha hecho que exista una extensa base de datos experimentales sobre el ascenso-descenso en este tipo de diques. Esta base de datos, tratada con las tcnicas del anlisis dimensional ha dado lugar a numerosas formulaciones empricas, ampliamente utilizadas en la prctica. Cuando en un tren regular de ondas alcanza el talud indefinido de un dique impermeable, las ondas se deforman, rompen, ascienden y descienden sobre el talud y finalmente se reflejan. Cualquier variable del flujo sobre el talud, como es el caso del ascenso Ru y del descenso Rd,

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sern funcin de las variables del oleaje exterior, las que determinan la geometra del dique y de las caractersticas fsicas del agua:

Y = f (H, T, , g, , , tipo de mantos)

Donde H, T, , son la altura, perodo y direccin caractersticos del oleaje incidente,

respectivamente, g es la aceleracin de la gravedad, es la viscosidad del agua y es el ngulo del talud con la horizontal. Para un determinado tipo de mantos y si se asume que la incidencia del oleaje es normal al dique, la expresin anterior se simplifica a:

Y = f (, H/Lo) Losada y Gimenez-Curto (1981), demostraron que, en el anlisis del flujo sobre el talud, estas dos variables pueden ser consideradas en el nmero de Iribarren, Iro: De manera que: Y = f (Iro) Los mismos autores experimentaron con diques de materiales sueltos con ncleo impermeable de todo uno de cantera, uno o varios mantos secundarios de materiales sueltos y manto principal bicapa, al ser con mucho los ms empleados. En el caso de oleaje regular definido por su altura de ola y perodo incidentes, propusieron un ajuste de la funcin anterior mediante una exponencial del tipo: Donde Au, Bu, Ad, Bd son coeficientes de ajuste, que dependen del tipo de piezas y de su forma de colocacin en el talud. Los valores de estos coeficientes para los distintos tipos de piezas del manto principal, vienen dados por la siguiente tabla:

Tipo de pieza Au Bu Ad Bd

Escollera sin clasificar 1,80 -0,46 -1,10 +0,30

Escollera clasificada 1,37 -0,60 -0,85 -0,43

Tetrpodos 0,93 -0,75 -0,80 -0,45

Dolos 0,70 -0,82 -0,75 -0,49

Cuadrpodos 0,93 -0,75 -0,80 -0,45

Cubos 1,05 -0,67 -0,72 -0,42

o

ro

L

H= I

tan

rou IBuu eA= H

R 1

rod IBdd eA= H

R 1

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Van der Meer y Stam (1982) tambin estudiaron el ascenso y descenso sobre diques de escollera permeables as como la probabilidad de superacin de un determinado nivel de ascenso. 4.6.2.-REFLEXIN EN ESTRUCTURAS EN TALUD Las olas reflejadas por una estructura incrementan la energa del oleaje frente a la misma, lo que puede generar problemas funcionales. Adems, la reflexin sobre la estructura incrementa el flujo sobre la misma, lo que puede obligar a incrementar la cota de coronacin. Por ello, suele ser deseable que las estructuras martimas tengan coeficientes de reflexin lo ms reducidos posible. Para un tren regular de ondas incidiendo sobre una estructura, hiptesis lineal, el grado de reflexin se cuantifica mediante el coeficiente de reflexin, el cual representa el cociente entre la altura de ola reflejada y la altura de ola incidente.

KR = HOR / HOi Cuando las olas son muy peraltadas, o la estructura provoca fuertes disipaciones de energa o la rotura del oleaje, los procesos no son lineales y la composicin frecuencial del oleaje reflejado sea sustancialmente diferente del incidente. En el caso del oleaje irregular la reflexin en cada componente tendr caractersticas diferentes. En todos estos casos como simplificacin puede utilizarse un coeficiente de reflexin global que se puede definir como el cociente entre las alturas del momento de orden cero del espectro reflejado e incidente:

KR = HmOR / HmOi A pesar del incremento de la capacidad de los modelos numricos el coeficiente de reflexin de las estructuras costeras sigue calculndose mediante formulaciones empricas desarrolladas a partir de experimentacin en laboratorio. En la siguiente tabla, tomada de Goda (1985), se presentan algunos valores caractersticos del coeficiente de reflexin de estructuras costeras:

Tipo de estructura Coeficiente de reflexin

Dique vertical no rebasable 0,7 1

Dique vertical rebasable 0,5 0,7

Dique en talud de escollera (pendiente 1:2 a 1:3) 0,3 0,6

Dique en talud de bloques de hormign 0,3 0,5

Dique vertical disipador de energa 0,3 0,8

Playa natural 0,05 0,2

En un talud permeable rugoso, Seelig (1983), con oleaje regular, propuso la siguiente expresin para el coeficiente de reflexin:

6,6

6,02

2

ro

roR

I

I= K

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En el caso del oleaje irregular, en taludes rugosos, Van der Meer (1993), propone que la dependencia del coeficiente de reflexin del peralte del oleaje y del ngulo del talud no viene expresada adecuadamente por el n de Iribarren, por lo que propone la expresin: Donde P es el parmetro de permeabilidad de van der Meer, definido en la siguiente tabla y Sop es el peralte asociado a la altura significante y a la longitud de onda del perodo de pico en profundidades indefinidas.

Manto principal Filtro Nucleo P

Tamao Espesor Tamao Espesor

DA EA = 2 DA DF = DA/4,5 EF = 0,5 DA Impermeable 0,1

DA EA = 2 DA DF = DA/2 EF = 1,5 DA Permeable DN= DF/4 0,4

DA EA = 2 DA Permeable, DN = DA/3,2 0,5

DA Poroso, toda la seccin con material uniforme 0,6

4.6.3.- TRANSMISIN DEL OLEAJE EN DIQUES ROMPEOLAS La transmisin del oleaje sobre o a travs de una estructura en talud, se expresa normalmente a travs del coeficiente de transmisin, T, que se define en general como la raz cuadrada del cociente entre los flujos de energa transmitidos e incidentes. La transmisin del oleaje hacia la zona abrigada de una estructura costera puede producirse por tres mecanismos:

1) rebase sobre la coronacin, 2) transmisin a travs del macizo poroso 3) transmisin por difraccin por los extremos de la estructura.

Para que se produzca el rebase por la coronacin es necesario que la elevacin de la misma sobre el nivel medio o francobordo F, sea inferior al mximo ascenso del oleaje, luego ser necesario conocer la estadstica de los ascensos del estado de marque superan el francobordo. Cuando se produce el rebase la energa transmitida a travs de la estructura se desprecia frente a la que se transmite sobre la misma. La transmisin de la energa de las ondas a travs del ncleo de un dique slo puede producirse cuando dicho ncleo es permeable al oleaje. El grado de permeabilidad al oleaje depende de la porosidad de la estructura y de las caractersticas del flujo. Aunque se puede determinar la transmisin mediante modelos de flujo oscilatorio sobre medios porosos, su calibracin requiere la existencia de abundantes datos, por lo que se suele recurrir a formulaciones empricas, basadas en datos experimentales.

46,062,0082,0 cot071,0 opR sP= K

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4.6.3.1.- Transmisin en estructuras en talud rebasables En estos casos la transmisin debida al rebase se hace rpidamente dominante sobre la transmisin a travs del dique, siendo la relacin entre el francobordo y la altura de ola incidente, F/Hi, el parmetro geomtrico dominante en la transmisin. En los experimentos realizados se observ una tendencia general de disminuir la transmisin al aumentar el francobordo relativo, aunque con bastante dispersin al no tener en cuenta el manto ni la porosidad del dique. Para introducir el efecto de las caractersticas de los mantos se estudi la relacin entre la transmisin y el parmetro (F-Ru)/Hi, en el que Ru es el ascenso que se producira sobre un dique no rebasable con mantos de las mismas caractersticas que el rebasable. Se obtuvo menor dispersin pero todava existe. Trabajando en estos anlisis primero Van der Meer y Daemen propusieron los primeros resultados y posteriormente DAngremond el al. (1996), introducen la influencia del nmero de Iribarren, proponiendo las siguientes expresiones para la transmisin sobre diques en talud de escollera rebasables y sumergidos:

Para diques de ncleo permeable

ropIss

eH

B

H

FT

5,0

31,0

164,04,0

Para diques de ncleo impermeable

ropIss

eH

B

H

FT

5,0

31,0

18,04,0

En las frmulas anteriores, el coeficiente de transmisin est limitado por 0,075< T < 0,8, el nmero de Iribarren se define con la altura de ola significante Hs, y la longitud de onda del perodo de pico Lo, a pie de dique y B es la anchura de coronacin. Posteriormente Van der Meer et al. (2005) vuelven a analizar los datos y proponen la utilizacin de las frmulas anteriores para anchuras de coronacin B/Hsi < 8. Para diques rebasables de gran anchura de coronacin, B/Hsi > 12, proponen la siguiente expresin para el coeficiente de transmisin:

ropIsisi

eH

B

H

FT

41,0

65,0

151,035,0

Los lmites de validez de esta expresin son 0,05 < T < 0,93-0,006(B/Hsi)

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Para valores de la anchura de coronacin 8< B/Hsi < 12, los autores proponen una interpolacin lineal de T entre los valores lmite superiores de las formulas de DAngremond y el lmite inferior de esta ltima frmula. 4.6.3.2.- Transmisin en estructuras en talud no rebasables Para estructuras en talud de materiales sueltos, construidas con un solo tipo de piezas, Numata (1976) propone la siguiente expresin para el clculo del coeficiente de transmisin, vlida para un dique de taludes 1/1,34 de tetrpodos:

T = 1 / (1 + (r/Ir))2 ; r = 1,48 (Bs/D)

0,66 Donde D es la dimensin caracterstica de las piezas del dique (por ejemplo, la diagonal del cubo equivalente) y Bs es la anchura del dique en el nivel medio en reposo. El rango de validez experimental de la expresin es:

0,05 < H/L < 0,068; 3,37 < Bs/D < 8,5; 0,069 < h/L < 0,24 4.6.4.- REBASE EN DIQUES ROMPEOLAS El rebase se define como el transporte de una cantidad importante de agua sobre la coronacin de una estructura. Este transporte se puede producir en forma de rebose de masa de agua, debido a una cota de coronacin inferior al ascenso del oleaje, a la cada de masa de agua derivada del flujo vertical del impacto del dique o a las salpicaduras de agua-espuma arrastradas por el viento hacia la zona protegida. El agua que rebasa puede provocar problemas de distinto tipo:

- Dao fsico a personas - Dao por sobrecarga, inundacin o arrastre a vehculos, barcos, edificios, e

instalaciones. - Dao econmico por la afeccin a la operatividad de las instalaciones. - Avera en la estructuras de la coronacin y zona interior del dique.

En algunas circunstancias el rebase es deseable debido a:

- Cuando las aguas son profundas y el mar es abierto, el diseo de un dique no

rebasable puede llevar a diseos poco econmicos o estticos. - El rebase favorece la renovacin del agua. - Minimiza el efecto de obstruccin visual del horizonte en la perspectiva desde la

costa. Sin embargo el rebase ser indeseable cuando:

- No est restringido el acceso al dique a personas y vehculos. - El volumen de agua puede crear problemas a equipos e instalaciones.

El caudal de rebase tolerable por una determinada estructura depender de la estabilidad de la coronacin, de la estabilidad y drenaje de la cara de sotamar, la posibilidad de daos a personas, vehculos, edificios e instalaciones as como de la transmisin de oleaje deseada.

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Algunos de estos factores como es la capacidad drenaje, cuyo mal funcionamiento provocara inundaciones, dependen del caudal medio y otros como el arrastre de vehculos dependen del caudal instantneo generado por olas individuales.

El caudal medio de rebase, q, se determina midiendo el volumen de agua que sobrepasa la estructura por unidad de longitud y por unidad de tiempo (l/m/s). Si en el intervalo de tiempo t0, alcanzan la estructura N0 olas y cada ola produce un volumen de rebase Q(Hi, Ti), el caudal medio de rebase se determina mediante la expresin:

N0 q = (1/t0) Q((Hi, Ti) i=1

La determinacin de este caudal medio de rebase es ms complejo en estructuras en talud que en dique verticales y en cualquier caso se debe obtener mediante ensayos de laboratorio con oleaje irregular, aunque tambin se puede realizar mediciones en el terreno utilizando instalaciones apropiadas.

Una primera aproximacin al problema es la realizada por Van der Meer y de Waal (1992), al expresar el valor del caudal medio en funcin del ascenso potencial (ascenso que se producira en un dique no rebasable de las mismas caractersticas) y del francobordo, obteniendo la siguiente expresin:

Vehculos Peatones Edificios Muros decontencin

Diques conrevestimientos

Seguro a cualquier velocidad

Inseguroa velocidadalta

Dique vertical:Inseguro aparcado

Dique en talud:Inseguroaparcado

Inseguroa cualquiervelocidad

Muy peligroso

Dique de hiervapeligroso

Dique vertical:peligroso

Inconfortablepero nopeligroso

Dique en talud:Peligroso

Hmedo pero no inconfortable

Sin peligro

Pequeosdaos aaccesorios

Daosestructurales

Dao si eltalud interiorno estprotegido

Dao ancon proteccin

Dao aunqueel paseo estpavimentado

Dao si el paseo no estpavimentado

Sin peligro

Sin peligro

SEGURIDAD FUNCIONAL SEGURIDAD ESTRUCTURAL

1000

100

10

1

0.1

0.01

0.001

0.0001

0.004

0.03

0.3

0.6

2

200

50

20

l/(s x m)

Dique de hierba: peligroso

20

s

u

sH

FR

Hg

qQ %25

3

1,3exp108

Donde Hs es la altura de ola significativa, Ru2% es el ascenso potencial solo superado por el 2% de las olas del estado de mar y F es el francobordo.

No obstante cuando se utilice se debe tener en cuenta que existe una gran dispersin entre los datos medidos y esta expresin (del orden de +- 50%).

4.7.-MTODOS DE CLCULO DEL MANTO PRINCIPAL Las principales formulaciones para calcular el manto principal desde las primeras frmulas que se dedujeron son debidas a: -CASTRO (1933) -HUDSON (1957) -IRIBARREN (1965) -SUAREZ BORES (1975) -LOSADA Y GIMENEZ (1979) -VAN DER MEER (1988) -BURCHARTH (1992) -BERENGER (1993) y otros En la bibliografa existen estudios de estas y ms frmulas comparndolas pero en este curso nos centraremos en tres de ellas (las que figuran en negrita). Antes de conocerlas realizaremos algunas consideraciones mecnicas del comportamiento de las piezas que conforman el manto principal. Se plantea un talud con inclinacin y en l un bloque. Sobre este bloque actan tres fuerzas:

- El peso sumergido, Ws, estabilizadora - La fuerza del oleaje, Fp, desestabilizadora - La fuerza de rozamiento entre bloques, Fr, estabilizadora.

Para el clculo del equilibrio existen dos instantes crticos:

(I) La ola de altura H, choca contra el talud y rompe, cae sobre los elementos del talud con cierta velocidad y genera una fuerza ascendente que intenta sacar los bloques del talud. Se denomina rotura franca y la fuerza desestabilizadora Fp, es perpendicular al talud, tendiendo a desplazar hacia arriba los elementos del manto.

21

(II) La ola impacta y rompe sobre el talud y al descender con velocidad ejerce una fuerza descendente y paralela al talud, que intenta mover los elementos del mismo. Se denomina rotura falsa y en este caso Fp es paralela al talud, tendiendo en desplazar los elementos hacia abajo.

Para resolver estas dos situaciones y conocer la magnitud de la fuerza desestabilizadora en ambos casos, partimos de la hiptesis que la energa que posee la altura de ola es proporcional al cuadrado de la velocidad con que las partculas caen sobre el talud. Esto es debido al principio de la Conservacin de la energa, en el que la energa del oleaje, H, al romper, se transforma primeramente en velocidad y posteriormente en la fuerza desestabilizadora. Por lo tanto y de acuerdo con el teorema de Bernouilli, este cuadrado de la velocidad es as mismo proporcional a la presin que intenta levantar el bloque, o sea:

H = K1 V

2= K2 (P/ w)=K2(Fp/D2w), de donde Fp = K3 w D

2 H

Es decir es proporcional a la densidad del agua, al cuadrado del dimetro y a la altura de ola. La constante de proporcionalidad ser diferente en los casos de rotura franca o falsa. Si aplicamos las ecuaciones de la esttica al bloque del caso (I), tendremos:

- La fuerza del peso en la direccin del talud es Fr =Ws sen , siendo Ws = K1 D

3 ( a w ), es decir proporcional al cubo del tamao del grano y a la densidad sumergida.

- La fuerza que se opone al rozamiento es Fr = tg (N plano) = tg Ws cos . Siendo tg = Coeficiente de rozamiento. Luego es proporcional al peso del bloque sumergido, coseno del ngulo del talud.

A partir de estas consideraciones los diversos autores han elaborado sus formulaciones. Las que se presentan a continuacin han sido elaboradas experimentalmente, buscando y encontrando los parmetros que mejor se ajustan a las condiciones reales de la estabilidad del manto principal frente a la accin del oleaje. Todas las formulaciones de estabilidad existentes asumen que la relacin entre el peso de las piezas, la altura de ola y la densidad relativa puede ser expresada a travs de un solo

22

parmetro adimensional, que relaciona las fuerzas hidrodinmicas que solicitan la pieza sobre el talud con el peso sumergido de las mismas. Como ya se ha comentado las fuerzas hidrodinmicas sobre el talud son proporcionales a la densidad del fluido, al rea de la seccin transversal de las piezas perpendicular al flujo y a la altura de ola:

inwp HDgF 2

50

Por otra parte el peso sumergido, es:

350nwss DgW

Estableciendo la relacin entre las dos fuerzas se llega al siguiente nmero adimensional Ns, que recibe el nombre de nmero de Hudson, o nmero de estabilidad:

50501 ni

nr

is

s

p

D

H

DS

HN

W

F

donde Sr es la densidad relativa de las piezas:

w

srS

y es la densidad relativa sumergida:

1 rS

Teniendo en cuenta la relacin entre el dimetro del cubo equivalente y el peso de las piezas, el nmero de estabilidad puede expresarse tambin en funcin del peso de las piezas:

31

50

g

W

HN

s

ics

o, lo que es lo mismo,

503

33

1 WS

HgN

r

icss

23

Se define funcin de estabilidad como el inverso de la expresin anterior:

3

50

3

50

3

3

50

3

3

111

icwicwr

r

ics

r

s HRg

W

HgS

WS

Hg

WS

N

donde:

31

r

r

S

SR

Si se determinan los valores del nmero de estabilidad o de la funcin de estabilidad para unas condiciones de oleaje, dique y nivel de avera dados, el peso o el tamao de las piezas necesario se podrn obtener despejando de las correspondientes expresiones. Para la determinacin de dichos valores, se exponen a continuacin tres mtodos muy utilizados hoy da. 4.7.1. FORMULACIN DE LOSADA Y GIMNEZ-CURTO Losada y Gimenez-Curto (1979), apoyndose en la base de datos de estabilidad disponible, propusieron un modelo exponencial para la funcin de estabilidad de diques en talud sometidos a oleaje regular. La expresin propuesta, correspondiente a la curva de mejor ajuste a los datos, es la siguiente

ic

ic

ric

rricrricrric

L

HI

con

IIparavlidoIIBIIA

0

000

tan

:

;exp)(

Donde Ir0 = 2.654 tan . Los coeficientes A y B se ajustan con los datos y dependen del tipo de piezas, forma de colocacin y pendiente del talud. Los correspondientes coeficientes de ajuste A y B y el coeficiente multiplicador (BC 95 %) correspondiente a la banda de confianza superior del 95%, se presentan en la siguiente tabla:

24

Tipo de pieza Cotan A B Ir0 BC 95%

BC. max

Escolleras (Inicio de Avera)

1.50 0.09035 -0.5879 1.77 1.41 0.0797

2.00 0.05698 -0.6627 1.33 1.46 0.0462

3.00 0.04697 -0.8084 0.88 1.35 0.0289

4.00 0.04412 -0.9339 0.66 1.64 0.0285

Bloques paralelepipdicos a x a x 1.5 a (Inicio de Avera)

1.50 0.06819 -0.5148 1.77 3.28 0.1598

2.00 0.03968 -0.6247 1.33 2.37 0.0554

3.00 0.03410 -0.7620 0.88 1.77 0.0291

Tetrpodos (Inicio de Avera)

1.33 0.03380 -0.3141 1.99 1.64 0.0649

1.50 0.02788 -0.3993 1.77 2.27 0.0583

2.00 0.02058 -0.5078 1.33 1.93 0.0288

Escollera sin clasificar (Dao nulo)

2.50 0.1834 -0.5764 1.06 1.57 0.1838

3.50 0.1819 -0.6592 0.76 1.50 0.1523

5.00 0.1468 -0.6443 0.53 1.52 0.1274

Por otro lado, para bloques paralelepipdicos de hormign, Losada y Desire obtuvieron los siguientes resultados experimentales, en que el valor mximo se puede hacer equivalente al de la banda superior del 95% de confianza y pueden ser tomado directamente como valor de

diseo de :

TIPO BLOQUE a x a x a a x a x 1.5a a x a x 2a

Cotan 1.5 2.0 2.5 1.5 2.0 2.5 1.5 2.0 2.5

Inicio avera 0.060 0.047 0.043 ----- ----- 0.084 0.120 ---- 0.116

Avera Iribarren 0.033 0.028 0.024 ----- ----- 0.030 0.042 ---- 0.038

Destruccin 0.027 0.022 0.018 ----- ----- 0.021 0.035 ---- 0.027

Por lo tanto, en funcin del tipo de pieza y del talud del dique, obtendremos un valor para la funcin de estabilidad, que nos permitir despejar W50:

25

3

50

3

50

3

3

50

3

3

111

icwicwr

r

ics

r

s HRg

W

HgS

WS

Hg

WS

N

Para este mtodo, la altura de ola de clculo debe ser Hic = H50, es decir la altura de ola media de las 50 mayores olas del estado de mar de clculo que llegan al dique. Por lo tanto si el estado de mar del temporal se compone de N olas la proporcin que suponen estas 50 olas es

q=1/n=50/N y la altura de ola que se busca es H1/n. Aplicando la distribucin de Rayleigh y de acuerdo con la tabla deducida de esta distribucin (ver tema 2):

Hs = H 1/3 = 1,416Hrms y con los valores de n y Hrms se halla el valor de H1/n = H50. Pero puede ocurrir que por limitacin de la profundidad las olas ms altas se hayan roto si la profundidad en el pie del dique es menor que la de rotura, hb. En este caso se utiliza la altura de ola de rotura, Hb, en la funcin de estabilidad. 4.7.2. FORMULACIN DE HUDSON Esta formulacin expresa el nmero de estabilidad (tambin llamado n de Hudson) en funcin de un coeficiente y la pendiente del talud:

3/1

50

)cot( Dn

s KD

HN

El coeficiente KD es denominado coeficiente de estabilidad y depende del tipo de rotura del oleaje, el nivel de avera y el tipo y forma de colocacin de las piezas en el talud, porosidad de mantos secundarios y ncleo, escala de los ensayos, etc. Esta formulacin, que es la que facilita el Shore Protection Manual, SPM (1984), se ha ido enriqueciendo con nuevas aportaciones de resultados experimentales referidos al valor de KD, por lo que, a pesar de sus inconvenientes, es una de las formulaciones ms utilizadas. Los datos que se presentan son slo para un criterio de dao denominado de no dao, que corresponde a un nmero de piezas desplazadas comprendido entre 0 y 5%. Este criterio de dao es similar al de inicio de avera. Los valores de KD para la formulacin de Hudson que se presentan en la siguiente tabla son los ms desfavorables, correspondientes a la ola rompiendo.

26

Tipo de pieza Capas cot KD Tronco

KD Morro

Escollera rodada lisa vertida Escollera rodada lisa vertida Escollera de cantera vertida Escollera de cantera vertida Escollera de cantera colocada (1) Escollera paralelepipdica a*a*3a colocada(1)

2 >3 2 >3 2 2

1.5 a 3 1.5 a 3 2.0 1.5 a 3.0 1.5 a 3.0 1.5 a 3.0

1.2 1.6 2.0 2.2 5.8 7.0

1.1 1.4 1.6 2.1 5.3 ----

Tetrpodos y cuadrpodos coloc. aleatoria 2 1.5 2.0 3.0

7.0 7.0 7.0

5.0 4.5 3.5

Tribar, colocacin aleatoria Tribar, colocacin uniforme (1 capa)

2 1

1.5 2.0 3.0 1.5 a 3.0

9.0 9.0 9.0 12.0

8.3 7.8 6.0 7.5

Dolos, colocacin aleatoria 2 2.0 3.0

15.8(2)

15.8(2) 8.0 7.0

Cubo modificado, colocacin aleatoria 2 1.5 a 3.0 6.5 -----

Hexpodo, colocacin aleatoria 2 1.5 a 3.0 8.0 5.0

Toskane, colocacin aleatoria 2 1.5 a 3.0 11.0 -----

Core-Loc, colocacin especial

1 1

1.5 2.0

16 16

13 13

Accropode, colocacin especial 1 1

1.5 2.0

10 10

10 10

X-block

1 1 1

1.33 1.50 2.00

13 15 14

----- ----- -----

Cubpodo 1 1.5 12 ----- (1) Colocacin especial, con el lado mayor de la piedra perpendicular al plano del talud. (2) El valor presentado se refiere al criterio de dao de desplazamiento de piezas menor del 5%, lo que implica un elevado nivel de movimientos en las piezas (rocking). Si no se desea rocking (dao < 2%), hay que reducir KD a la mitad. En el caso de querer utilizar otros niveles de dao, el SPM ofrece la siguiente tabla en la que se presenta los factores por los que hay que multiplicar la ola de diseo correspondiente al dao entre 0 y 5%, para obtener otro nivel de avera, definido en % de piezas desplazadas.

27

Pieza

Dao en % de piezas desplazadas

0 a 5 5 a 10 10 a 15 15 a 20 20 a 30 30 a 40 40 a 50

Escollera redondeada lisa

1.00 1.08 1.14 1.20 1.29 1.41 1.54

Escollera de cantera 1.00 1.08 1.19 1.27 1.37 1.47 1.56

Tetrpodos, cuadrpodos

1.00 1.09 1.17 1.24 1.32 1.41 1.50

Tribar 1.00 1.11 1.25 1.36 1.50 1.59 1.64

Dolos 1.00 1.10 1.14 1.17 1.20 1.24 1.27

El SPM recomienda utilizar como parmetro H, la altura media del 10 % de las mayores olas, H1/10. Para obtener este valor se emplea la tabla vista anteriormente

H1/10 =1,8 H rms = 1,271 Hs

4.7.3. FORMULACIN DE VAN DER MEER

Tiene en cuenta ms variables que las anteriores y un mayor nmero de situaciones. As como las anteriores calculan N o KD, al inicio de la avera Van der Meer propone frmulas distintas para escollera y otros elementos. Aparecen nuevas variables como son:

a) S (ndice de daos) que representa el porcentaje de rea daada (aproximadamente igual a 2) b) N de Iribarren

La Hs se toma siempre a pie de dique, pero L se considera siempre en aguas profundas:

Siendo Tm el periodo medio Tp = 1,2 Tm (Tp = Periodo de pico)

c) Duracin del temporal N (nmero de olas = 1000)

d) Porosidad aparente o permeabilidad P.

Cuanto ms poroso es un dique ms estable es ya que genera mayor prdida de energa. Su valor es el siguiente, segn los casos:

28

a) Si P = 0,1. Terrenos impermeables en el ncleo, se pone filtro y dos capas en el manto.

b) C-2.-Si P = 0,4. Se pone ncleo, filtro y dos capas en el manto.

c) C-3.-Si P = 0,5. Se pone ncleo y dos capas en el manto. d) C-4.-Si P = 0,6 No hay filtro, ni ncleo, todo el dique est formado por elementos

iguales en el manto.

Con los parmetros citados y en funcin del tipo de elemento que constituye el manto principal y en su caso el modo de rotura del oleaje Van der Meer propone las siguientes frmulas: a) Escollera

Existen dos tipos de rotura, segn el valor del nmero de IRIBARREN: - VOLTEO, si

- COLAPSO, si

Llamando:

29

A la vista de estos datos, las ecuaciones de clculo sern las siguientes:

a.1.-VOLTEO

a.2.-COLAPSO

b.-Cubos En este caso la expresin a utilizar es la siguiente:

1,0

3,0

4,0

50

)17,6(

o

sod

n L

H

N

N

D

H

Siendo: Nod =0,5 (indica el nivel de avera) Lo para el perodo medio =gTm

2 / 2 Esta frmula vale para valores de menores del que se obtiene de la ecuacin: cotg = 1,5 Por otro lado, a falta de datos ms fiables se debe tomar N = 1000 olas.

c.-Tetrpodos En este caso la expresin es:

2,0

25,0

5,0

50

)85,075,3(

o

sod

n L

H

N

N

D

H

30

para : cotg = 1,5 Es de hacer notar que:

- En cubos y escollera el fallo ser gradual - Los tetrpodos tienen un fallo de tipo intermedio - En los dolos, acrpodos, CORE-LOC el fallo ser rgido pues funcionan a trabazn como una sola capa y por lo tanto la avera progresa rpidamente

d.-Acrpodos

Nod = 0 ya que no se permite el inicio de avera. e.-Core-loc Solo podemos usar Hudson.

4.8.-CLCULO DE NCLEO Y MANTOS SECUNDARIOS 4.8.1.-Ncleo El ncleo deber cumplir las funciones de:

1) amortiguacin de la energa de las oscilaciones del mar 2) soporte de mantos 3) transmisin de esfuerzos al terreno.

La anchura y altura de su coronacin se determinarn en funcin de la anchura del espaldn y de los procesos constructivos, en particular la circulacin de vehculos de obra y las dimensiones de la base de la gra. A tal efecto, se recomienda construir el ncleo con los taludes de barlomar y sotomar de proyecto, con todo uno de cantera cuyo granulometra se encuentre en los intervalos [1 < Wn(Kg) < 100], pudiendo tener como mximo un 10% de material inferior a 1Kg y un 5% de material superior a 100Kg. Se cuidar que la capa de contacto del ncleo con el terreno natural satisfaga los requerimientos de filtro y friccin entre piedras y capas de los diferentes materiales. Debidamente justificado se podr dimensionar el ncleo con otros tamaos e intervalos de tamaos. 4.8.2.-Mantos secundarios: Sobre el ncleo se construirn los mantos secundarios hasta alcanzar el manto principal. El nmero de mantos, su espesor y el peso unitario de sus piezas dependen de las dimensiones de las piezas del manto principal y de los materiales del ncleo. Salvo justificacin los mantos secundarios de piedras naturales tendrn dos capas de piezas. La misin de los mantos secundarios de un dique en talud es doble:

1) facilitar una condicin de filtro desde los tamaos correspondientes al manto

principal a los del ncleo

31

2) generar suficiente rozamiento entre capas de manera que no se faciliten planos de deslizamiento.

Para el cumplimiento de la condicin de filtro, Bruun (1985) recomienda la utilizacin de la condicin de filtro de Terzaghi:

515

85 d

D

Asumiendo una relacin D85/D15 = D50/D15 = 1.41, la relacin puede expresarse en trminos de los dimetros de los cuantiles 50 de las capas superior e inferior:

5.250

50 d

D

Asumiendo que el peso del cuantil 50 de las piezas puede determinarse elevando al cubo la expresin, la relacin entre los pesos del cuantil 50 de las piezas del manto superior e inferior deber ser menor que 15. Por lo que respecta al rozamiento entre capas, los valores del ngulo de rozamiento entre capas de escollera de distinto peso disminuyen rpidamente a medida que aumenta la relacin

entre los pesos de las piezas de las capas contiguas. Los valores del ngulo de rozamiento, , para distintas relaciones de peso entre piezas de capas consecutivas dadas por Bruun and Johannesson (1974) vienen dados en la tabla.

Relacin entre pesos W/w

tan

1 2 10 20

70 65 55 50

2.75 2.10 1.40 1.20

A la vista de estos resultados y teniendo en cuenta que las pendientes habituales de los taludes oscilan entre 0.7 y 0.3, queda claro que, para los taludes ms pendientes, la condicin de rozamiento entre capas puede ser ms restrictiva que la de filtro. Como resultado de las anteriores consideraciones, las reglas de buena prctica recomiendan la siguiente relacin de pesos de las piezas de capas sucesivas:

32

Manto principal/ 1er manto secundario: W50/w50

33

La estabilidad de las bermas inferiores fue analizada por Gerding(1993), que tras una serie de ensayos de laboratorio propuso la siguiente expresin:

15.0

5050

6.124.0 dn

t

n

s ND

h

D

H

Donde ht es la profundidad de la coronacin de la berma y Nd es un parmetro relativo de dao, que se define como el nmero de piezas desplazadas en una banda de anchura (en la direccin longitudinal del dique) igual al dimetro del cubo equivalente de la pieza. El valor de este parmetro es aproximadamente igual a la mitad del parmetro de dao S Los valores de Nd y S para un nivel de avera determinado dependen del ngulo del talud, segn la tabla:

cot Inicio de Avera Avera de Iribarren

S Nd S Nd 1.5 1.5 0.75 2.5 1.25

2.0 2.0 1.0 3.0 1.5

3.0 2.5 1.25 3.5 1.75

Por otro lado, es obvio, que a mayor ht, mas estable es la berma, sin embargo cuanto mayor es la altura de ola mayor peso de elementos necesito. En caso de que el suelo sea socavable, es preciso situar debajo de la berma una primera capa de escollera. Su peso sera el que se utiliza para el 2 filtro y su longitud medida desde el pi de la berma no debe ser inferior a 2 m.

En el caso de no existir berma de pie hay que prolongar el manto y enterrarlo en una zanja.

Normalmente KA = 1

34

Presin dinmica Presin pseudohidrosttica

4.10.- DIMENSIONAMIENTO DEL ESPALDN Las olas no inciden directamente sobre el espaldn, sino que rompen en el talud y llegan rotas. Las principales funciones de los espaldones son:

- reduce el rebase - impermeabiliza el ncleo por la parte superior - reduce la cantidad de materiales sueltos - accesibilidad (por avera, instalaciones)

Para el clculo de fuerzas sobre espaldones de diques en talud protegidos o no por un manto de bloques o de escollera, se presenta el mtodo de Martn et al. (1999) Del estudio de los resultados de la experimentacin los autores han verificado que una nica ola genera dos mximos relativos de fuerza; el primero de los mximos es debido a la deceleracin del frente de la onda, mientras que el segundo se produce durante el descenso de la masa de agua acumulada contra la estructura. Es decir, el primero es debido principalmente a deceleraciones horizontales y el segundo a aceleraciones verticales. No solo el origen de los dos picos es distinto, tambin la distribucin de presiones a lo largo de la pared revela caractersticas diferentes y por tanto NO se pueden sumar. Las presiones debidas al primer pico y calificadas como presiones dinmicas, Pd, en la figura se muestran un perfil vertical prcticamente constante. Sin embargo, las debidas al segundo pico pueden calificarse de pseudohidrostticas, Ph, creciendo en vertical con una razn prxima a g. El mtodo est diseado para calcular el empuje sobre un espaldn generado por la accin de olas que no rompen directamente contra el espaldn, es decir aquellas que rompen antes de abordar el dique o aquellas que rompen sobre el talud. Por lo tanto el mtodo NO es aplicable en aquellos casos en que la ola impacta rompiendo directamente sobre el espaldn, que deber ser dimensionado empleando mtodos para diques mixtos. En resumen, el mtodo de clculo propuesto solo puede ser aplicado para olas que no rompen en voluta o descrestamiento contra el espaldn. Por ello, antes de su aplicacin habr de

35

verificarse que las condiciones geomtricas del talud, anchura de berma y caractersticas del oleaje, altura H y perodo T, garantizan las condiciones requeridas.

- Aquellas ondas con nmeros de Iribarren superiores a tres nunca rompern en voluta o en descrestamiento, por lo tanto el mtodo ser aplicable a cualquier onda con nmero de Iribarren mayor que 3.

- Para las ondas con nmeros de Iribarren menores que tres, en primer lugar habr que verificar si la onda rompe por fondo antes de alcanzar el dique. Si es as, el mtodo puede seguir aplicndose. De no ser as, habr de estudiarse el comportamiento de la onda sobre el talud de escollera. Si la geometra de la escollera garantiza que la onda rompe sobre ella, se asegura que no se produce el impacto sobre el espaldn. En concreto las caractersticas de la escollera a tener en cuenta sern el francobordo de la berma superior (Fc) y la anchura de la berma de coronacin (B).

4.10.1.- PRESIONES DINMICAS SOBRE LA CARA FRONTAL DEL ESPALDN Desde un punto de vista estructural se puede distinguir en el espaldn dos partes claramente diferenciadas: la parte superior con un frente expuesto a la accin directa de las olas y la parte inferior que se encuentra protegida por el manto de escollera, recibiendo la accin del oleaje "filtrado" por la estructura porosa. Consecuentemente las leyes de presiones propuestas distinguen ambas situaciones. 4.10.1.1. Zona expuesta. Se considera que en la parte superior del espaldn la ley de presiones mximas es uniforme y ocurre simultneamente con el instante de mximo ascenso del agua sobre la obra. Denominando Fc al francobordo de la berma superior (distancia vertical desde el nivel medio del mar de clculo hasta la berma superior) y s al espesor de la lmina de agua a la cota de coronacin de la escollera, ver figura adjunta, la ley mxima de presiones dinmicas se puede expresar como:

sAzAparavlidosgP ccd

donde es la densidad del agua de mar, 1.025 Kg/m3, g la aceleracin de la gravedad y es un parmetro que contiene informacin de la celeridad de aproximacin de la lmina de agua de anchura s, y que ser funcin del mximo ascenso potencial del agua por el talud (Ru) y del

ngulo del mismo, .

36

Ascenso de la ola por el talud

Cero o PraPs o Pre

NMR

y s se calculan mediante las siguientes expresiones:

2

cos9.2

1

I

u

u

cI

H

R

R

AHs

donde HI es la altura de ola de clculo incidente a pie del talud, Ru es el ascenso sobre un talud

de similares caractersticas pero indefinido (sin espaldn) y es el ngulo del talud. Para el clculo del ascenso se recomienda el mtodo de Losada y Gimnez - Curto (1981), en el cual, el ascenso viene determinado por la expresin:

ruuI

u IBAH

Rexp1

4.10.1.2. Zona del espaldn protegida por los mantos. En la zona del espaldn protegida por los mantos, los esfuerzos de deceleracin del frente de la onda son soportados por los elementos del talud. Si los elementos de escollera son suficientemente grandes y/o no se encuentran en contacto directo con el espaldn, no descargarn las acciones sobre ste. Experimentalmente se ha comprobado que la ley mxima de presiones sobre esta parte del espaldn es uniforme y relacionada con la presin Pd. En

consecuencia, se admite un coeficiente de reduccin, , de las presiones dinmicas en la zona del espaldn situada bajo la cota Ac. Dicha reduccin est originada por la existencia del talud, y se ha evaluado a partir de los resultados experimentales, pudiendo ser definida por la expresin.

Pd

Pd

Pd

Pd

Pd

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El coeficiente de reduccin , obtenido experimentalmente, se representa en la figura anterior, en funcin de la anchura relativa de la berma, es decir, B es la anchura de la berma y L la longitud de onda a pie de dique (ec de dispersin). 4.10.2.-LEYES DE PRESIONES PSEUDO - HIDROSTTICAS SOBRE LA CARA FRONTAL DEL ESPALDN. De la observacin de las curvas presin - tiempo se ha verificado que las mximas presiones debidas a la acumulacin de agua contra el espaldn no se producen en el instante de mximo ascenso, sino ligeramente despus, durante el proceso de descenso de la columna de agua, sin embargo en el mtodo, a efectos prcticos, se realiza la hiptesis de que las mximas presiones ocurren simultneamente con el mximo ascenso. Experimentalmente se ha comprobado que las leyes de presin pseudo - hidrostticas en la totalidad del espaldn son proporcionales a la altura de la columna de agua con coeficiente de

proporcionalidad g donde , ver figura, es un factor menor que la unidad. Consecuentemente, la ley de presiones mximas pseudo - hidrostticas se puede calcular mediante la expresin:

sAzncimentacideaparavlidozAsgzP cch cot:;

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donde: B: Anchura de la berma. n: nmero de piezas que forman la berma.

le: lado equivalente de las piezas de la berma.

4.10.3.- SUBPRESIONES Las subpresiones debidas a las presiones dinmicas tendrn forma triangular. La presin en la

zona delantera de la base del espaldn ser igual a Pd. La presin en la zona posterior de la

base es despreciable, 0. Las subpresiones debidas a las presiones pseudo hidrostticas tendrn forma trapezoidal. La

presin en la zona delantera de la base del espaldn, Pe, ser igual a:

Pe = g (Ac + s zb )

en el punto zb = cota de cimentacin del espaldn. Es decir, la presin actuando en la base del

espaldn es igual a la que acta sobre el frente de este a la misma cota (condicin escalar de la presin). La presin en la parte posterior del espaldn solamente ser relevante si la cota de cimentacin del espaldn se encuentra por debajo de la amplitud de la onda transmitida, o en otras palabras, si est en contacto con el agua. En este caso, la presin en la zona posterior del espaldn, Pa, se calcula mediante la grfica, en funcin de la anchura del espaldn, F, de la porosidad del material sobre el que est cimentado el espaldn y de la presin en la zona delantera Pe del espaldn.

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Porosidad 0.5

Porosidad 0.4

Porosidad 0.3

Despus de Losada, 1993Coeficiente de friccin=0.75

4.10.4.- COEFICIENTES DE SEGURIDAD A DESLIZAMIENTO Y VUELCO DEL ESPALDN. Una vez determinadas las leyes de presiones, se calculan, independientemente para las presiones dinmicas y la pseudohidrostticas, las fuerzas horizontales, FH y sus momentos correspondientes, MH actuantes sobre el paramento frontal vertical del espaldn. Asimismo se calculan las fuerzas de subpresin, FS y sus correspondientes momentos, MS. Conocidos estos valores y el peso, FW y momento de vuelco debido al peso, MW, del espaldn, los coeficientes de seguridad a deslizamiento y vuelco sern:

H

SW

F

FF

ntodeslizamiealfavorablesFuerzas

ntesestabilizaFuerzasCSD

SH

W

MM

M

ntodeslizamiealfavorablesMomentos

ntesestabilizaMomentosCSV

Los valores mnimos de los coeficientes de seguridad sern 1.4.

4.11.- MORRO Un punto muy importante porque suelen ser el ms delicado y donde se producen las acciones ms violentas del oleaje suele ser el extremo del dique o morro, y si ste se destruye acaba por destruirse el resto de la obra. Los morros suelen hacerse en talud o verticales, los dos presentan ventajas e inconvenientes dependiendo la eleccin del tipo de una serie de circunstancias.

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Por efecto de la expansin lateral del oleaje y ms en el caso de puertos con profundidades casi uniformes, las olas se propagan en forma concntrica, con lo que los esfuerzos se dirigen en sentido normal a las generatrices del morro si es de forma de talud, con lo que los bloques se encuentran sometidos a esfuerzos diferentes de los que obran sobre los taludes ordinarios. Iribarren aconseja que en el morro se dispongan bloques de un peso de 1,5 a 2 veces superior al del manto del dique. El gran inconveniente de los morros de talud, consiste en que exige una amplitud de bocana grande, ya que los barcos tienden a separarse en la navegacin todo lo posible del morro para evitar el peligro de tocar los mantos. Para evitar estos inconvenientes se construyen muchas veces los morros de tipo vertical que ofrecen ventajas indudables en orden a la navegacin y a la seguridad tcnica pero que presentan unos grandes problemas de estabilidad con independencia de que son ms costosos que los morros de talud. Generalmente se construyen o bien a base de grandes bloques o de cajones flotantes fondeados o por cajones de aire comprimido.

El primer problema que presenta es que al trabajar como dique vertical debe estar cimentado a profundidades superiores a los 4H para que no se produzca la rotura de la ola sobre su pi, despus existe el de la unin de la seccin con talud inclinado del dique, pues la ola trabaja de modo distinto en las dos secciones y por ltimo hay que considerar la calidad del terreno de cimentacin, pues por lo grandes pesos que supone el morro da lugar a unas cargas unitarias considerables. Se adopta como predimensionamiento para el valor del peso de las piedras del morro:

Wmorro =1,5 Wmanto

4.12.- PROCESO CONSTRUCTIVO 4.12.1. ACTIVIDADES PREVIAS Antes de iniciar la construccin del dique se realizarn, si son necesarias, las siguientes actividades:

Reconocimientos batimtricos del rea donde se asienta el dique y de las adyacentes que puedan ser afectadas por el mismo.

Reconocimientos geolgicos y geotcnicos para conocer las caractersticas del terreno donde se va a cimentar la estructura: granulometra, cohesin, ngulo de rozamiento interno, capacidad portante (mdulo de deformacin, resistencia a compresin)

Previsiones de los climas martimos y de meteorologa. Conocimiento de la direccin, perodo y altura de ola obtenido de los datos de las boyas. Con estos datos se realizarn los estudios de propagacin hacia la zona de nuestra obra. Tambin se

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deber obtener informacin de las direcciones y velocidades de las corrientes as como de la velocidad del viento.

Determinacin de los umbrales de riesgo durante la ejecucin, calculando las alturas de ola incidente que producen daos no tolerables a los distintos mantos que se construyen o que provocan rebases no tolerables, estableciendo un protocolo de actuacin en cada caso (refuerzo de taludes retirada de personas, maquinaria, activacin de alarmas...).

4.12.2.- MATERIALES En la construccin de diques se llegan a demandar cantidades muy importantes de materiales. Esto exige, de cara a la planificacin de la obra, realizar una previsin de las necesidades de suministro diarias de cada uno de los tipos de material que se va a necesitar como, por ejemplo, todo-uno, escolleras naturales o artificiales, hormigones para espaldones, etc. Para ello hay que tener en cuenta los siguientes aspectos: La disponibilidad de canteras. Imprescindible para construir el dique. La explotacin de la(s) cantera(s). El transporte a la obra o al lugar de acopio. Los acopios en cantera(s), en obra o intermedios. Los medios de carga, transporte y colocacin en obra, tanto terrestres como martimos. El control de las caractersticas de los materiales, para asegurar que se cumplen las especificaciones del Pliego, se efectuar sin interferir en los procesos productivos y, en principio, se debe realizar en origen, esto es, en las canteras, en las plantas y en los parques de fabricacin. El problema principal consiste en encontrar una cantera que pueda suministrar la suficiente cantidad de cantos de los peso exigidos y que la roca sea de buena calidad y de la mayor densidad posible. No es siempre posible encontrar canteras adecuadas en la proximidad del puerto, en este caso no debe vacilar en su bsqueda an a gran distancia.

Cuando no es posible conseguir cantos de escollera del peso requerido para formar el manto protector exterior del dique es necesario utilizar bloques artificiales, generalmente de hormign ciclpeo. Estos bloques se construyen en una orilla prxima al dique sobre una explanada horizontal en ocasiones en hiladas superpuestas para ahorrar espacio y dejando entre las pilas espacios suficientes para permitir el paso de las gras titanes o de los portabloques.

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Estos bloques deben dejarse fraguar bastante tiempo, hasta dos y tres meses, si bien el tiempo de curado y endurecimiento depende de la calidad y caractersticas del hormign y de las condiciones meteorolgicas del lugar. 4.12.3.- EJECUCIN DE LA CIMENTACIN La cimentacin siempre supone realizar una excavacin ms o menos profunda en el fondo marino hasta la cota en que se debe iniciar el ncleo y los mantos. En terrenos poco resistentes se realizar una mayor excavacin, sustituyendo el terreno por otro ms competente que soporte las cargas que va a recibir, hasta la cota mencionada. Se espera el tiempo necesario para que el suelo se consolide y aumente su capacidad portante por efecto de la carga que soporta y a continuacin se coloca el resto del material que constituye el dique, transmitiendo al terreno ya consolidado unas cargas que son admisibles. 4.12.4. COLOCACIN DEL NCLEO Y DE LOS MANTOS Los diques se encuentran sometidos a las acciones del oleaje y durante su construccin existen partes de los mismos desprotegidas, que carecen de los mantos de proteccin en su totalidad y, por tanto, su capacidad para soportar la accin del oleaje es sensiblemente inferior a la que presenta el dique terminado. Esta situacin obliga a construir los mantos, tanto los secundarios como manto principal lo antes que se pueda, de forma que el ncleo y los mantos irn avanzando conjuntamente casi a la vez. La necesidad de trabajar en un escenario en el que el oleaje incida directamente sobre el ncleo puede obligar a que tanto las partes emergidas como las situadas en profundidades someras deban ser construidas en perodos de calma. La forma de construir estas obras es mediante terraplenes sucesivos. Los materiales del ncleo son vertidos en el mar hasta que emergen, constituyendo as un nuevo terrapln que nos permita ir aadiendo material a lo largo del eje longitudinal de la obra.

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4.12.4.1. Taludes y alturas del frente de vertido Los taludes, que de forma natural, adquieren los materiales con los que se construyen los diques, en ausencia de mareas y oleaje, son:

Todo-uno entre 1,1:1 y 1,3:1

Escolleras entre 1:1 y 1,25:1 Con los taludes naturales la estabilidad de los diques es precaria, y tanto ms precaria cuanto mayor sea la altura del frente de vertido, por lo que sta ltima se debe limitar. A ttulo orientativo se recomienda limitar la altura equivalente del frente heq.

heq < 15 m heq= hem + 0,75 hsum

siendo: heq = Altura equivalente del frente

hem = Altura emergida del frente hsum = Altura sumergida del frente

Para diques con alturas totales superiores a 18/20 m, adems de los condicionantes reseados, los volmenes de material para avanzar cada metro del dique son muy importantes, por lo que es conveniente realizar vertido del material en dos o ms fases, de forma que la(s) primera(s) se lleven a cabo con medios martimos y la ltima con vertido terrestre sobre la anterior. 4.12.4.2. Equipos martimos para la colocacin del ncleo y de los mantos Los equipos martimos que se pueden utilizar para colocar el material del ncleo y de los mantos se relacionan a continuacin y presentan las siguientes caractersticas:

Gnguiles con apertura de fondo o Las capacidades varan entre los 300/400 m3 para los de menor porte y ms de

1.000 m3 para los mayores. o La amplitud de la apertura es tambin variable oscilando entre 1,5/2,0 m para

los gnguiles de menor amplitud y 3/4 m para los de mayor apertura. o La velocidad que alcanzan se sita entre 2 y 4 m/s a plena carga y entre 2,5 y 6

m/s en lastre. o El calado a plena carga vara de unos modelos a otros oscilando entre 3,5 m y

4,5 m. o Pueden trabajar con Hs 2m.

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Gnguil con apertura de fondo

Gnguiles de vertido lateral:

Tienen la cubierta sectorizada, por lo que pueden cargar materiales con distintas granulometras y verterlos en distinto lugar. Se cargan con el auxilio de palas o gras y tienen gran precisin en la colocacin.

Gnguil de vertido lateral

Pontonas : Pueden ser autopropulsadas o remolcadas. Se utilizan para transportar y colocar los

materiales de los mantos y, en particular, los grandes bloques que por su tamao no admiten los gnguiles as como aquellos elementos que deben ubicarse con mucha precisin.

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Pontonas colocando escollera La colocacin se debe iniciar, necesariamente, por el ncleo. Es conveniente extender el ncleo en tongadas cuyos espesores no sean superiores a 5 m y proteger los taludes con los distintos mantos a la mayor brevedad posible. Se determinar, para las distintas profundidades, la(s) capa(s) de manto requerida(s) para proteger el ncleo de la accin del oleaje. En funcin de la altura de ola a la que va a estar sometido, del tamao de las partculas del material con el que se construye el ncleo y de la profundidad a la que se encuentra la coronacin del mismo, puede ser necesaria la instalacin de un manto de proteccin en la superficie superior del ncleo, con la finalidad de estabilizar ste hasta que se complete la seccin del dique con vertidos mediante medios terrestres.

La colocacin de los mantos de proteccin del ncleo se debe hacer a la mayor brevedad posible, al objeto de reducir la superficie del ncleo sometida a la agitacin producida por el oleaje para disminuir los daos en caso de temporal, para asegurar la estabilidad de los taludes y para optimizar la utilizacin de los materiales procedentes de cantera para disminuir las cantidades de escollera que es necesario acopiar. En general, la colocacin de los mantos puede ser: arrojados simplemente, arrojados bajo las indicaciones de los buzos, y colocados. Se usa el primer mtodo principalmente para las partes bajas, el segundo para las partes altas y el tercero para las coronaciones.

Para el control de la colocacin se tendr en cuenta que las dos caractersticas que condicionan la estabilidad de los diques en talud frente al oleaje son: las propiedades de las partculas (peso, forma y densidad) y el talud. Por ello se establecern procedimientos para verificar:

o Las caractersticas fsico-qumicas de las escolleras naturales y artificiales que

establezca el Pliego del Proyecto. o La geometra de las capas -talud y espesor-. o Los controles no interfieran en los procesos constructivos.

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4.12.4.3. Colocacin del ncleo y de los mantos con medios terrestres

Colocacin de mantos

La secuencia cronolgica de colocacin del ncleo y de los mantos de proteccin con medios terrestres es la siguiente:

Los camiones descargan el material del ncleo en la zona inmediata al frente de avance.

Con un tractor se empuja el material que habitualmente queda colocado con un talud entre 1,1:1 y 1,3:1.

Con una retroexcavadora se rectifican los taludes hasta conseguir, dentro del alcance de la mquina, los taludes del Proyecto.

A continuacin, las partes del talud que no han podido ser rectificadas con la retroexcavadora se completan colocando el material con una bandeja accionada por una gra o vertindolo desde un gnguil.

Tras comprobar la correcta colocacin del ncleo se acta de forma anloga con las siguientes capas del manto.

Las escolleras naturales o artificiales mayores de 30 kN se colocan de forma individualizada con gra, la cual debe tener un sistema de posicionamiento por coordenadas. La separacin entre las zonas de colocacin de las distintas capas debe ser la menor posible, siendo conveniente que la distancia entre ellas no sea mayor que la longitud de dique que se construye en 2 das, de forma que en 7 das -perodo de tiempo que abarcan las previsiones sobre clima martimo- el dique pueda quedar protegido. 4.12.5. PREVENCIN DE DAOS PRODUCIDOS POR EL OLEAJE DURANTE LA CONSTRUCCIN Durante la construccin de un dique en talud hay zonas en las que el ncleo est sin proteger por la capa de filtro, y otras en las que no se ha colocado todava el manto principal sobre la capa de filtro. Para poder planificar y construir adecuadamente un dique y, en particular, para

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determinar los desfases en la colocacin de las distintas capas, se debe proceder de la siguiente forma:

Verificar que la anchura y la cota de la coronacin de la plataforma de avance considerada en el Proyecto son adecuadas al clima martimo previsto para el perodo durante el que se va a construir y a los medios que se van a emplear.

Prever las alturas de ola incidente en las zonas sensibles del dique en construccin, mediante el control continuo de los registros de las boyas y de la previsin del comportamiento del oleaje en las mismas. En funcin de las previsiones estimar la Hs que produce daos no admisibles en cada capa y en el resto del dique, relacionando la Hs con los registros de las boyas ms cercanas.

Redactar procedimientos de actuacin cuando se prevea la llegada de olas con una altura que pueda producir daos.

Mantener acopios de escolleras de distintos tamaos para poder reforzar, de acuerdo con los procedimientos de actuacin, los diques ante la previsin de los temporales.

La combinacin de altura de ola, nivel del mar y cota de coronacin del dique puede producir rebases que daen el trasds de la estructura del dique y a las personas o los equipos que permanezcan sobre l. Esta circunstancia exige adoptar y observar medidas de seguridad muy estrictas en la construccin de los diques.

Construir morros de invernada cuando el plazo de ejecucin del dique exceda de la duracin de los perodos de calma. Estos morros deben ser retirados antes de seguir el dique..

Durante la construccin las acciones del oleaje en el lado interior del dique pueden ser muy superiores a las que tendr cuando est construido.

4.12.6.- SUPERESTRUCTURA DE DIQUES EN TALUD Los procesos de ejecucin de la superestructura de los diques, varan de forma significativa en funcin de los aspectos siguientes:

El clima martimo, puesto que la accin combinada de las mareas y el oleaje afecta a las fases constructivas. Puede ser conveniente construir la parte inferior del espaldn durante los perodos de calma y la parte superior, aqulla que se encuentra por encima de la accin de los oleajes esperables, en pocas de mayor agitacin.

El ancho de la plataforma ya que en ocasiones la construccin de losas y espaldones hay que compatibilizarla con el paso de los camiones que transportan el material al frente de avance.

Los asientos del dique, dado que cuando los terrenos sobre los que se construyen los diques experimentan asientos significativos se debe tener en cuenta esta circunstancia e iniciar la construccin de losas y espaldones cuando los asientos remanentes sean admisibles.

Durante la ejecucin es necesario hacer una previsin de los posibles rebases y arbitrar un procedimiento de prevencin instalando alarmas para retirar las personas y los equipos de las zonas con riesgo de rebase.

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Ejecucin del espaldn del dique