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1.0 CALCULO DE VIADUCTO


1.1 CALCULO DE CAUDALES EN EL CANAL EL TUNEL A LA ENTRADA DEL VIADUCTO MOJONES 1-2

Como se trata de un canal ya construido y no revestido, el caudal, se define como el volumen de fluido que circula por una sección en la unidad de tiempo, se expresa en l.p.s o m3/s.


1.1.1 CAUDAL. Cualquiera que sea la sección transversal, el cálculo de caudales, se hace apartir de la ecuación de Manning - continuidad, es decir:


Q= (1/n) AR2/3 S1/2 donde:

Q = caudal, m3/s
n = coeficiente de rugosidad
A = área hidráulica de la sección transversal, m2
R = radio hidráulico, m
S = pendiente de la línea de energía, m/m

Esta opción de cálculo de caudales, generalmente es usada, para canales ya construidos, en el cual se miden los parámetrosnecesarios, de acuerdo a la sección transversal.

Para el caso del canal el túnel se tiene:

n = Canales en tierra, alineados y uniformes 0.025
b = 0.9 m.
S = 0.003
Y = 0.2 m

Como talud, se define la relación de la proyección horizontal y la proyección vertical de las paredes del canal.

Se designa como Z a la proyección horizontal, cuando la vertical es 1.


[pic]

La inclinación de lasparedes laterales depende de la clase de terreno donde está alojado el canal. Mientras más inestable sea el material, menor será el ángulo de inclinación de los taludes, y mayor debe ser Z.

Valores de Z experimentales, recomendados para diferentes materiales:

Material Talud Z
roca en buenas condiciones 0 (vertical)
arcillas compactas o conglomerados 0.75
arcilla con grava, suelo franco 1suelo franco con grava 1.5
arena y grava, y arena bien granulada

Se toma Z = 1

Como el canal es trapezoidal el calculo del radio hidráulico será::

A = Área hidráulica = (b+Zy)y

P = Perímetro mojado = (b+2y)( 1+Z2)1/2

R = Radio hidráulico = R = ((b+Zy)y) / (b+2y)( 1+Z2)1/2

El espejo de agua (T) = b + 2Zy


Aplicando el programa HD de Calculo de canales se Obtiene:Tirante Y = 0.2 m
Ancho de solera b = 0.9 m.
Talud Z = 1
Coeficiente de rugosidad n = 0.25
Pendiente S = 0.003

A = (b+Zy)y = 0.22 m2
P = (b+2y)( 1+Z2)1/2= 1.46 m
R = ((b+Zy)y) / (b+2y)( 1+Z2)1/2 = 0.15 m
(T) = b + 2Zy = 1.30 m

Q= (1/n) AR2/3 S1/2 = 0.20 m3/seg


1.1.2 VELOCIDADES RECOMENDADAS

Las velocidades en los canales, varían en un rango cuyos límites son:


Velocidades mínimas. Que no produzcan sedimentación (depósitos de materialessólidos en suspensión), valores experimentales indican que este valor mínimo es 0.30 m/s, velocidades menores, disminuyen la capacidad de conducción del canal.

Velocidades máximas:

Que no produzcan erosión en las paredes y fondo del canal, valores que sobrepasan las velocidades máximas permisibles, modifican las rasantes y crean dificultades al funcionamiento de las estructuras que tenga elcanal. Valores experimentales, indican velocidades máximas recomendadas, en función del material en el cual está alojado el canal:

|Material |velocidad (m/seg) |
|En tierra |0.9 ||Mampostería de piedra y concreto |2.0 |
|Revestido en concreto |3.0 |
| | |


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