Articulo

Artículo de Investigación Revista Ciencia e Ingeniería. Vol. 28, No. 3, pp. 165-174, agosto-noviembre, 2007. ISSN 1316-7081

Efecto de un aro sobre la socavación en pilas circulares
Aspects of collar effect on circular piers scour
Moncada, Alix; Aguirre-Pe, Julián; Bolívar, Juan y Flores, Edgar
Centro de Investigaciones Hidráulicas y Mecánica de Fluidos (CHIDRA).
Facultad de Ingeniería,Universidad de los Andes, Mérida, Venezuela.
e-mail: alix@ula.ve
Recibido: 25-11-2005

Revisado: 15-02-2007

Resumen
En este trabajo se hace un estudio experimental con el fin de analizar el efecto que tiene la colocación de un aro alrededor
de una pila circular como dispositivo para controlar la profundidad de socavación. Se llevaron a cabo experimentos utilizando una pila de sección circular de 7.3 cm dediámetro y dos aros de diferente tamaño. En la primera etapa se colocó
alrededor de la pila un aro de 14.6 cm de diámetro y, posteriormente, se empleó un aro de 21.9 cm. El aro se ubicó en diferentes posiciones respecto al nivel del fondo. En cada experimento se midió el perfil del fondo erosionado, aguas arriba y
aguas abajo de la pila. Esto permitió determinar la profundidad de socavaciónmáxima y estudiar la influencia del tamaño
del aro y de su ubicación sobre el tamaño y la forma del foso de socavación. A partir de la información experimental se
muestra que los perfiles del foso socavado son de naturaleza similar e independientes del tamaño del aro y de su ubicación.
Se encuentra que cuando el aro se coloca a nivel del fondo se produce la menor profundidad de socavación. También seobtiene que la profundidad de socavación se reduce cuando el diámetro del aro se incrementa. Los resultados se contrastan
con la poca información disponible en estudios previos.
Palabras claves: Socavación en pilas de puentes, fosos de socavación, aro como dispositivo de protección contra la socavación.
Abstract
In this paper an experimental study in order to analyze the effect of using a collararound a circular pier as device for controlling the depth of scour was made. Experiments were conducted using a circular pier of 7.3 cm diameter and two collars
of different size. In the first stage a collar of 14.6 cm diameter was placed around the pier and, subsequently, a collar of
21.9 cm was used. The collar was placed at different positions with regard to the bed level. In each experiment theprofile of
the scoured bed, upstream and downstream of the pier was measured. This allowed to determine the maximum scour depth
and to study the influence of the size and the position of the collar on the size and form of the scour hole. From the experimental information it is showed that the profiles of the scoured holes are similar in nature independently of the size and the
position of thecollar. It is found that when the collar is placed at the bed level the minimum depth of scour is produced. It is
also obtained that the scour depth is reduced when the diameter of the collar is increased. The results are contrasted with
the available little information in previous studies.
Key words: Scour at bridge piers, scour holes, collar as device for scour protection.

1 Introducción
Una causaprincipal, de gran interés, relacionada con la
estabilidad de las fundaciones de los puentes es la ocurrencia de la erosión alrededor de las pilas. La formación de
huecos de socavación local alrededor de pilas de puentes es
un problema casi inevitable en fondos de cauces aluviales.
Los ingenieros deberían tomar precauciones en el diseño

para evitar que este fenómeno amenace la integridad delpuente. La socavación local en pilas de puentes se puede
definir como una disminución local en la elevación del fondo alrededor de la pila. Esta disminución es originada por la
separación de la capa límite tridimensional en la pila, que
causa erosión del material del fondo por la estructura del
flujo local, el cual está caracterizado por un alto nivel de
turbulencia y verticidad.

Revista Ciencia e...