An lisis de la subpresin en diques verticales

PROJECTE O TESINA D’ESPECIALITAT
Títol

Análisis de la subpresión en diques verticales

Autor/a
Jaime Cabayol Lopera
Tutor/a
Francesc Xavier Gironella I Cobos
Oriol Garcia Arribas

Departament
Ingenieria hidráulica, marítima y ambiental

Intensificació

Ingeniería Marítima

Data

29 de Junio del 2012

ANÁLISIS DE LA SUBPRESIÓN EN DIQUES VERTICALES
AUTOR:

Jaime Cabayol Lopera

TUTORES:

FrancescXavier Gironella I Cobos
Oriol Garcia Arribas

RESUMEN
En el ámbito de la ingeniería portuaria y costera son múltiples las propuestas que
pretenden mejorar y optimizar el diseño de las estructuras marítimas. De hecho, la
complejidad que supone trabajar con los fenómenos de la naturaleza y su marcada
aleatoriedad obliga a que las experiencias pasadas, el ensayo-error, y los ensayos a
escala real,sean los métodos que permitan ampliar la técnica y mejorar el diseño de
estructuras tales como los diques verticales.
El propósito de esta tesina es inicialmente, introducir y desarrollar el comportamiento
de una estructura vertical ante las principales variables que afectan a su estabilidad,
poniendo un especial énfasis en la componente de la subpresión.
La subpresión es una fuerza que dependedel periodo del oleaje y la altura de ola de
diseño. Estas dos variables, a su vez, son susceptibles de la propagación y la rotura. Éste
hecho marca sustancialmente la aplicabilidad del dique vertical en ciertas
circunstancias, tales como calados poco profundos, ya que la relación entre las
componentes estabilizadoras y desestabilizadoras se ve afectada negativamente debido
al poco peso del monolitoy, generalmente, el aumento de las subpresión.
Reducir la subpresión entonces, puede suponer una gran ventaja en la estabilidad de un
dique vertical. Es por esto que en esta tesina se pretende presentar un rango de
aplicabilidad a una nueva solución constructiva, la cual se basa en mantener las
principales características de un cajón flotante, que son su simplicidad constructiva y suflotabilidad.
Para ello, se analiza en distintos casos de condiciones climáticas de oleaje, el
comportamiento de un dique vertical a distintos calados. De esta manera se encuentra
cual es la evolución y comportamiento de los distintos factores de seguridad que
comprometen la estructura. Una vez hecho esto, se plantea el funcionamiento del nuevo
prototipo de cajón flotante perforado verticalmente, que debepermitir la disipación de
la subpresión mediante el flujo a través de dichos agujeros. Las principales variables
que marcan el correcto funcionamiento de éste cajón son el peso y la subpresión, por lo
tanto, el siguiente paso es cuantificar que relación entre estas componentes es la
adecuada para garantizar la estabilidad de la estructura.
Por último, una vez conocidas las condiciones deaplicabilidad y rendimiento que
requiere el nuevo prototipo de cajón flotante, se intenta cuantificar la verdadera relación
entre masa y reducción de subpresión capaz de ser alcanzada por el nuevo diseño.
Esto permitirá concluir la viabilidad de la solución constructiva, ya que se podrá saber si
los requisitos mínimos de funcionamiento pueden ser alcanzados, y de ser así, la posible
optimización que se puedetraducir en disminución de volumen de materiales o en
mejora global de estabilidad.

ANALYSIS OF THE UPLIFT FORCES ON A VERTICAL BREAKWATER
AUTHOR:

Jaime Cabayol Lopera

TUTORS:

Francesc Xavier Gironella I Cobos
Oriol Garcia Arribas

ABSTRACT
In the field of port and coastal engineering there are multiple proposals that aim to
improve and optimize the offshore structures design. In fact, thecomplexity of working
with the phenomena of nature and its strong randomness requires that past experiences,
trial and error, and scale tests, are the methods to expand the technical and improve
structures design such as vertical dikes.
The purpose of this work is to introduce and develop the behavior of a vertical structure
to the main variables that affect its stability, with a special emphasis...