Metodos de socavacion en puentes

CHABERT Y ENGELDINGER (1956) ( Jesmerth)
Los investigadores realizaron el estudio más antiguo y completo
sobre socavación en pilas, una de las canaletas usadas tenía un
ancho de 0.80 m, con 4 diámetros diferentes de pilas desde 0.05
m hasta 0.15 m, cuatro sedimentos uniformes con diámetros entre
0.26 y3.2 mm y 3 profundidades de flujo:0.10, 0.20, 0.35m el
segundo canal tenía un ancho de 3.0m con sedimento uniforme de
3 m de diámetro además de una pila cilíndrica de 0.15m de
diámetro, se ensayaron 6 formas diferentes, lo mismo que algunas
medidas para atenuar la socavación se desarrollaron unos 300
experimentos con duraciones desde unas horas hasta días. la
máxima socavación se presentó en la transición entre la condición
de agua clara y lecho activo.

ANÁLISIS
Como ya se mencionó, la socavación local ocurre debido a la presencia de
algún obstáculo al flujo, y provoca una disminución de la elevación del fondo
únicamente en la zona alrededor del obstáculo.
La rapidez de la socavación local puede expresarse como la diferencia entre la
capacidad del flujo de extraer el material que se encuentra en la olla de
socavación y la aportación de sedimentos a ésta. Así que:
la profundidad de socavación local Ds, depende solo de los siguientes
parámetros:
Esta relación puede cambiarse por la siguiente:
 gbDVdvfD Sws ,,,,,,, 0 

 gbDVdvfDs ,,,,,, 0 
Ds = profundidad de socavación local.
Donde:
.granoslosdesumergidoespecificopeso
w
ws





Por análisis dimensional pueden obtenerse los siguientes
parámetros adimensionales ya expresados en forma de
ecuación:









b
D
b
d
D
v
V
vD
f
b
ds
,,,, 0
2


• El primer parámetro, ds/b, se justifica porque se ha comprobado
experimentalmente que puede relacionarse la profundidad de
socavación local con el tirante.
• El segundo parámetro, vD/ʋ, es el número de Reynolds relativo a los
granos del sedimento, del cual es función la fuerza del arrastre del
sedimento por el flujo.
• El tercer parámetro adimensional, v2 /∆gd, se obtiene de la relación
que permite estimar la velocidad crítica de arrastre en función del
diámetro del grano y demás variables.
• El cuarto parámetro, ∆, es el peso específico relativo sumergido de los
granos. Los últimos 2 parámetros relacionan el ancho de la pila con el
tirante y con el diámetro del sedimento.

APLICACIÓN (Ejemplo Puente Trilce)
izquierdo derecho
1 Trilce 15.00 4.50 0.035 690.93 691.22 691.26 0.29 22.01 0.33 27.14 90 0 0
Puente Luz (m)
Altura libre
(m)
n
Cota de
Fondo
(m.s.n.m)
TALUD
N°
cota
(Tr=175)
(m.s.n.m)
cota (Tr=500)
(m.s.n.m)
Tirante 175
(m)
Q175 (m3/s)
Tirante 500
(m)
Q500 (m3/s) α (°)
ECUACION









b
D
b
d
D
v
V
vD
f
b
ds
,,,, 0
2

vD/V=Re
v
RhV *
Re 
)(
)(
areaA
caudalQ
V 
Rh = radio hidraulico de la seccion que fluye el caudal=0.30
v = viscosidad del fluido=0.0000010070
Laminar Re<2000
Transcisional2000<Re<4000
Turbulento Re > 4000
90.0
32
14.27
V
19.269
001003.0
30.0*90.0
Re 









b
D
b
d
D
v
v
RhV
f
b
ds
,,,,
* 0
2








v
RhV
f
ds *
33.0







01003.0
30.0*90.0
33.0
f
ds
 19.269
33.0
f
ds

cmds 83.88
socavaciondedprofundidads 

• El cálculo de la socavación local en pilas de puentes, es de
significativa importancia debido a que la mayoría de las fallas de
puentes en el mundo es debido a la socavación local.
• Para el cálculo de la socavación local en pilas, a la fecha no existe
ninguna solución robusta, la mayor parte de los métodos que se
emplean, están basados en datos de laboratorio.
• En el cauce se pueden encontrar distintos tipos de materiales, ya
sean cohesivos, como arcillas; y no cohesivos, como gravas o
arenas, con sus respectivas propiedades, de acuerdo con su
estructura, el parámetro d no es suficiente para caracterizar a todos
los tipos de suelo que se pueden encontrar en el fondo del cauce.
• Este método es aplicable para cauces con grandes caudales, con
diferentes tipos de suelo.
CONCLUSION

INTRODUCCION
Para llegar a un diseño adecuado y óptimo se necesitan realizar
diferentes cálculos, obteniendo así datos sustanciales que servirán
para un posterior manejo y diseño. Uno de los tantos datos que se
necesitan y que de alguna manera resulta esencial, es la altura de
socavación que ejerce el agua sobre la estructura. Para el presente
informe se calculara la altura de socavación según el método Liu,
Chang y Skiner, para este fin se realizara la toma de datos según la
información brindada por el docente, como por ejemplo el caudal
máximo, la sección transversal del rio, el tirante del flujo, entre otros.
Además este informe se determinara la altura de socavación para 5
distintos puentes (Buenos Aires, La curva, Trilce, Cuchilla I, Cuchilla II),
este método calcula la profundidad de socavación tipo contracción,
las fórmulas y el cálculo correspondiente se realizará en una hoja de
Excel de manera detallada.

Las ecuaciones para el cálculo de la socavación en estribos se
basan en información de laboratorio y muy poca información
de campo existe para su verificación. Casi todas las
ecuaciones dan como resultado valores muy conservadores
de socavación debido a que consideran que el estribo está en
el cauce principal formado por lechos aluviales y asumen que
caudal de agua obstruido es proporcional a la longitud del
estribo, local raramente ocurre en la realidad.
La socavación locales de tipo lecho móvil (vivo), dependiendo en
muchos casos si el estribo se ubica en las márgenes o si está
dentro del cauce principal.

• Socavación en lecho móvil
• Estribos que se proyectan dentro del cauce
principal
• No existe flujo sobre la llanura de inundación
• Usado en suelos Granulares
• El largo del estibo es menor que 25 veces la
profundidad media del agua (L/h <25)
• Flujo subcrítico
• Lecho del cauce arenoso
• Las ecuaciones deben ser ajustadas por un factor
de corrección Kф para considerar el ángulo de
ataque del flujo.

Este método de Liu, Chang y Skiner, según
las consideraciones y teoría presentada, se
da la socavación en un lecho móvil, por lo
cual es aplicable para suelos granulares en
ríos no montañosos, donde la socavación es
por tipo local en estribos, donde los
principales datos a considerar son: la
velocidad según el caudal máximo del rio,
profundidad media del flujo aguas arriba,
longitud del estribo y accesos al puente que
se opone al paso del agua, estos datos son
principales para determinar la profundidad
de socavación.”

𝑑𝑠
ℎ
= 𝐾𝑓 ∗
𝐿
ℎ
0.4
∗ 𝐹𝑟0.33
Fr=
𝑉
𝑔ℎ
ds Profundidad de socavación
h Profundidad media del flujo aguas arriba en el
cauce principal
L Longitud del estribo y accesos al puente que se
opone al paso del agua
V Velocidad media del flujo aguas arriba
Kf 1.1 para estribos con pared inclinada hacia el
cauce
kf 2.15 para estribos con pared vertical
Fr Numero de Froude en la sección de aguas
arriba.
g Gravedad.
DONDE
REFERENCIA 1
REFERENCIA 2
e= 𝐾𝐿0.4
𝑦0.6
∗ 𝐹𝑟0.33 Fr=
𝑉
𝑔ℎ
e Erosión Máxima
y Profundidad de Aproximación del Rio

PUENTE BUENOS AIRES
RESULTADOS DE ALTURA DE SOCAVACION DE LOS 5 PUENTES

• El método Liu, Ching y Skiner calcula la profundidad de
socavación de tipo local en estribos, dependiendo del flujo del
rio, características del sedimento y las secciones transversales.
• Es aplicable para suelos granulares (No cohesivos) y para ríos
no montañosos.
• Los datos obtenidos son netamente confiables, lo cual la
mayor parte de la información es brindada por el docente, en
este caso solo asumimos el área de la sección del rio que
corresponde a mi trabajo N° 1 del Rio Limon- Tabaconas –
Cajamarca (mostrado en el Excel correspondiente al método
Liu, chang y skinner), así como también la longitud del estribo
y accesos al puente que se opone al paso del agua.
• La altura de Socavación para el puente “La Curva” es 3.00 m,
siendo el puente con mayor altura de socavación debido al
flujo transitado por el rio (Q= 242.7m3/s) con velocidad de
5.98 m/s.

INTRODUCCIÓN
Es muy importante poder predecir la magnitud
de la erosión que un flujo dado puede
provocar al pie de las diferentes obras
hidráulicas tales como puentes, vertederos,
espigones, etc. El presente trabajo se pretende
analizar el método que se ha desarrollado
desde hace algunas décadas por el
investigador Dr. David Froehlich (1991) de igual
manera es utilizada por el software HEC-RAS
como alternativa a la ecuación de la
Universidad de Colorado (CSU), para estimar la
profundidad de socavación local al pie de pilas
de puentes sobre material no cohesivo. Dicha
socavación ocasiona que las pilas queden sin
apoyo, se asienten y provoquen la falla de la
superestructura.
FUENTE: Dr. Humberto Salinas Tapia
MÉTODO DE FROEHLICH (Claudio)
Se entiende por Erosión Generalizada al descenso del
lecho del río que se produce al presentarse una creciente
debido al aumento de la capacidad de arrastre de
material sólido que en ese momento adquiere la
corriente, en virtud de su mayor velocidad.

INTRODUCCIÓN
Fuente: Bridge failures”que realizo D. W. Smith sobre numero de fallas, de
acuerdo a su origen, ocurridas en 143 puentes de todo el mundo obtuvo los
siguientes resultados:
Fuente: Caída del puente sobre el río Reque (1998)
FUENTE: Puente Dueñas (Río Rímac). Se observa la
profundización del cauce (1983).
FUENTE: http://www.dipromin.com/noticias/balta-vs-solidaridad-
determina-la-duracion-puente/
MÉTODO DE FROEHLICH

MARCO TEÓRICO
FORMAS DE SOCAVACIÓN
1. SOCAVACIÓN EN LECHO MÓVIL Ó LECHO VIVO
Se presenta cuando hay transporte de sedimentos desde aguas arriba hasta la zona de estudio, es decir el puente.
los sedimentos se quedan atrapados en el hueco de socavación alcanzando un equilibrio cuando la cantidad de
material que es transportado y depositado iguala la cantidad de material que es removido en la zona.
FUENTE: Humberto Salinas Tapia
2. SOCAVACIÓN EN AGUA CLARA
Se da cuando no hay transporte de sedimentos desde aguas arriba hasta el puente, por lo tanto no hay
un reabastecimiento del hueco socavado (Guevara Álvarez 2013). Existe un equilibrio en este tipo de
socavación cuando el flujo no puede remover más partículas ni transportarlas.

MARCO TEÓRICO
Fuente: Bridge failures”que realizo D. W. Smith sobre numero de fallas, de
acuerdo a su origen, ocurridas en 143 puentes de todo el mundo obtuvo los
siguientes resultados:
REFERENCIA 1
ECUACIÓN DE FROEHLICH PARA LA ESTIMACIÓN DE LA SOCAVACIÓN EN UNA PILA
Se basa en análisis dimensional y análisis de regresión de 170 mediciones de socavación en lecho móvil en canales de
laboratorio, HEC-RAS utiliza para sus cálculos, así mismo recomienda usarla tanto para agua clara como para lecho móvil,
para estribos que se proyectan dentro del cauce principal o no.
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

REFERENCIA 1

REFERENCIA 1
PARA PUENTE BUENOS AIRES
= coeficiente que depende de la forma del estribo Tabla N° 1 , Figura N° 1
= 1
= coeficiente que depende del ángulo de ataque del flujo. Ecuación 3 ó Figura N°2
= 1.00
Ө= 90
Mediciones de socavació en lecho móvil en canales de laboratorio,HEC-RAS utiliza para sus cálculos, usado para
agua clara como para lecho móvil, para estribos que se proyectan dentro del cauce principal o no.
𝑑 𝑠
ℎ 𝑒
= 2.27𝐾𝑓 𝐾𝜃
𝐿
ℎ 𝑒
0.43
𝐹𝑟𝑒
0.61
+ 1
= longitud del estribo y accesos al puente que se opone al paso del agua proyectada normalmente al flujo (m).
= 0.33
profundidad media del flujo (profundidad hidráulica) en la zona de inundación obstruida por el estribo aguas arriba del puente (m).
1.48 m
Número de Froude en la sección de aproximación obstruida por el estribo.
Velocidad media del flujo obstruido por el estribo y accesos al puente en la sección de aguas arriba (m/s).
= caudal obstruido por el estribo o los accesos medido aguas arriba del puente
= área del flujo de la sección de aguas arriba obstruida por los estribos
T= el tirante hidráulico el cual es una variable en la ecuación para calcular el número de Froude.
Q= 77.90 m3/s
A= 40.44 m2
g= 9.81 m/s2
T= 9.47 m
4.27 m
Reemplazando el caudal y el tirante hidráulico en la ecuación del número de Froude se obtiene:
0.29761939
Dejando la profundidad de socavación (ds) de la ecuación de Froehlich (Ver Ecuación 1) y luego reemplazando se obtiene:
2.32133581
PUENTE BUENOS AIRES
REFERENCIA 1
= 1
= 1.00
Ө= 90
𝑑 𝑠
ℎ 𝑒
= 2.27𝐾𝑓 𝐾𝜃
𝐿
ℎ 𝑒
0.43
𝐹𝑟𝑒
0.61
+ 1
PUENTE LA CURVA
= 0.33
2.04 m
Q= 242.70 m3/s
A= 120.44 m2
g= 9.81 m/s2
T= 9.47 m
12.72 m
0.18040731
2.78437379
= 1
= 1.00
Ө= 90
𝑑 𝑠
ℎ 𝑒
= 2.27𝐾𝑓 𝐾𝜃
𝐿
ℎ 𝑒
0.43
𝐹𝑟𝑒
0.61
+ 1
PUENTE TRILCE
= 0.33
0.33 m
Q= 27.14 m3/s
A= 3.44 m2
g= 9.81 m/s2
T= 9.47 m
0.36 m
4.17938775
2.12233226
= 1
= 1.00
Ө= 90
𝑑 𝑠
ℎ 𝑒
= 2.27𝐾𝑓 𝐾𝜃
𝐿
ℎ 𝑒
0.43
𝐹𝑟𝑒
0.61
+ 1
PUENTE CUCHILLA I
= 0.35
0.35 m
Q= 21.85 m3/s
A= 3.12 m2
g= 9.81 m/s2
T= 9.47 m
0.33 m
3.89547154
2.17110725
= 1
= 1.00
Ө= 90
𝑑 𝑠
ℎ 𝑒
= 2.27𝐾𝑓 𝐾𝜃
𝐿
ℎ 𝑒
0.43
𝐹𝑟𝑒
0.61
+ 1
PUENTE CUCHILLA II
= 0.50
0.29 m
Q= 22.77 m3/s
A= 3.21 m2
g= 9.81 m/s2
T= 9.47 m
0.34 m
3.88996745
2.19553468
ANALISIS

REFERENCIA 2

REFERENCIA 2
𝒅 𝒔 = 𝟎. 𝟑𝟐𝑲 𝒇 𝒂′ 𝟎.𝟔𝟐
𝒉 𝟎.𝟒𝟕
𝑭 𝒓
𝟎.𝟐𝟐
𝑫 𝟓𝟎
−𝟎.𝟗𝟗
+ 𝒂
= factor de corrección en base el perfil de la nariz de la pila.
Φ= 1,3 para pilas con nariz cuadrada.
Φ= 1,0 para pilas con nariz redondeada.
Φ= 0,7 para pilas con nariz triangular.
factor de corrección por la forma de la pila. Tabla N°2
1.3
= ancho proyectado de la pila con relación al ángulo de ataque del flujo (m)
= 3.00 m
= ancho de la pila, adicionado como un factor de seguridad (m)
= 1.50 m
= profundidad del flujo directamente aguas arriba de la pila (m)
= 1.48 m
= número de Froude en la sección directamente aguas arriba de la pila
= velocidad media del flujo directamente aguas arriba de la pila (m/s)
= 1.93 m/s
= 0.505546315
= diámetro de la partícula de lecho en una mezcla cuyo 50% es menor (m)
= 0.50 m
La profundidad de socavación (ds) de la ecuación de Froehlich (Ver Ecuación 4) y reemplazando se obtiene:
2.41 m
PARA PUENTE LA CURVA
= 2.04 m
= 2.02 m/s
= 0.450452957
= 0.50 m
2.53 m
PARA PUENTE TRILCE
= 0.33 m
= 7.89 m/s
= 4.38490236
= 0.50 m
2.22 m
PARA PUENTE CUCHILLA I
= 0.35 m
= 7.00 m/s
= 3.77944754
= 0.50 m
2.22 m
PARA PUENTE CUCHILLA II
= 0.50 m
= 7.09 m/s
= 3.20286396
= 0.50 m
2.32 m
ANÁLISIS

CONCLUSIONES
 Froehlich REFERENCIA 1 propone una fórmula para estimar la profundidad de socavación
al pie de estribos en lecho móvil, condiciones de socavación en agua clara según la
clasificación de ríos para cuencas jóvenes, maduros y viejos tranquilamente se puede
aplicar esta referencia 1. Esta cuya ecuación es dependiente de la longitud del estribo,
tirante del flujo, Número de Froude, forma de estribos y ángulo de taque del flujo;
denegando el tamaño y densidad de los sólidos del lecho, cuya influencia es determinante
en el proceso de la socavación al pie de estribos de puentes.
 Froehlich REFERENCIA 2 también propone una ecuación solamente para condiciones de
socavación en agua clara según la clasificación de ríos para cuencas jóvenes, pero tiende
a dar valores muy bajos y propone una fórmula para estimar la profundidad de socavación
al pie de estribos en lecho móvil, cuya ecuación es dependiente de ancho de pilar Número
de Froude, forma de estribos y ángulo de ataque del flujo; influyendo el tamaño 𝐷50 de los
sólidos del lecho, cuya influencia es determinante en el proceso de la socavación al pie de
estribos de puentes.

CONCLUSIONES
 El estudio del comportamiento del transporte de sedimentos se deriva a partir de las
condiciones hidrodinámicas del flujo en estudio, así como algunas condiciones específicas
tales como tamaño medio de las partículas 𝐷50. Debido a que no se pudo obtener ese dato
asumimos 0.50m de diámetro medio. Asimismo el área de la sección del flujo, espejo del
agua (T) ha sido indispensable para adecuar las condiciones iniciales y de contorno para los
diversos escenarios de flujo. Algunos datos asumimos por falta de datos como también el
ancho y forma de pila, forma estribo y ancho proyectado de la pila con relación al ángulo de
ataque del flujo.
 Los resultados obtenidos para el cálculo de profundidad de socavación bajo el estribo del
puente sobre cada uno de los ríos no se pueden comparar, debido a que cada una de las
referencias utilizadas se basa en diferentes principios. Pero los resultados tanto de referencia
1 y referencia 2 en 𝐝 𝐬 si se asemejan como que por ahí va no varía mucho.

El método K. F. Artamonov permite estimar no solo la profundidad de
socavación al pie de estribos, sino además al pie de espigones. Esta erosión
depende del gasto que teóricamente es interceptado por el espigón,
relacionando con el gasto total que escurre por el río, del talud que
tienen los lados del estribo y del ángulo que el eje longitudinal de la obra
forma con la corriente. El tirante incrementado al pie de un estribo medido
desde la superficie libre de la corriente, esta dada por:
METODO ARTAMONOV (Rider)

FORMULA DE LA ALTURA DE SOCAVACION
(St)
St = Pa x Pq x PR x Ho
Pa = coeficiente que depende del ángulo a que forma el eje del puente con la corriente, como se
indica en la figura siguiente; su valor se puede encontrar en la tabla N° 4
Pq = coeficiente que depende de la relación Q1/Q, en que Q1 es el gasto que teóricamente pasaría por el
lugar ocupado por el estribo si éste no existiera y Q, es el gasto total que escurre por el río. El valor de
Pq puede encontrarse en la tabla N° 5
PR = coeficiente que depende del talud que tienen los lados del estribo, su valor puede obtenerse en la
tabla N° 6
Ho = tirante que se tiene en la zona cercana al estribo antes de la erosión

Valores de coeficientes Pa, Pq, PR
TABLA N° 4
VALORES DEL COEFICIENTE CORRECTIVO Pa EN FUNCION DE a
a (°) 30 60 90 120 150
Pa 0.84 0.94 1 1.07 1.19
TABLA N° 5
VALORES DEL COEFICIENTE CORRECTIVO Pq EN FUNCION DE Q1/Q
Q1/Q 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
Pq 2 2.65 3.45 3.22 3.67 3.87 4.06 4.2
TABLA N° 6
VALORES DEL COEFICIENTE CORRECTIVO PR EN FUNCION DE R
TALUD R 0 0.5 1 1.5 2 3
PR 1 0.91 0.85 0.83 0.61 0.5

ANALISIS:
Tirante
500 (m)
Q500
(m3/s)
α (°)
TALUD
izquierdo derecho
1.48 77.9 90 0 0
Datos hidráulicos:
Estribo margen izquierda y derecho
St = tirante incrementado al pie del estribo debido a la socavación en mts.
Ho = tirante que se tiene en la zona cercana al estribo antes de la erosion 1.48 m
Qd = caudal de diseño 77.90 m3/seg
Q1 = caudal que teóricamente pasaría por el lugar ocupado el 10% del caudal de diseño (10%Qd) 7.79 m3/seg
Q1/Q = 0.10
Pq = coeficiente que depende de la relación Q1/Q. Ver tabla N° 5 2.00
a = ángulo que forma el eje del estribo con la corriente 90.00°
Pa = coeficiente que depende del ángulo a . Ver tabla N° 4 1.00
R = talud que tiene el estribo 0.00
PR = coeficiente que depende del talud que tiene el estribo. Ver tabla N° 6 1.00
𝑺 𝒕 = 𝑷 𝒂 ∗ 𝑷 𝒒 ∗ 𝑷 𝑹 ∗ 𝑯 𝒐 St =
𝑺 𝒐 = 𝑺 𝒕 − 𝑯 𝒐
2.96
So = 1.48
So = 1.50Asumimos =
PUENTE BUENOS
AIRES

Resumen general de los 5 puentes
METODO DE ARTAMONOV
PUENTE
H. socavación (m)
E. IZQUIERDO E. DERECHO
BUENOS AIRES 1.5 1.5
LA CURVA 2 2
TRILCE 0.35 0.35
CUCHILLA I 0.35 0.35
CUCHILLA II 0.5 0.5
Sin embargo, en el presente estudio de
cada puente se ha encontrado caudales
demasiados altos como lo es en el
puente “la Curva” con un caudal de
242.7 m3/s para un periodo de 500
años dando como consecuencia una
altura de socavación de 2 m, la cual esta
propenso a colapsar sino se llega a
diseñar estructuras hidráulicas que
contrarrestan el fenómeno.
INTERPRETACION

EL Método de Artamonov define una
ecuación dependiente de los siguientes
parámetros: caudal interceptado por el
estribo, ángulo de incidencia del flujo, talud
de inclinación del estribo y tirante normal del
flujo aguas arriba del estribo; dejando de
lado la influencia del tamaño y densidad de
los sólidos del lecho y forma del estribo; se
puede definir como un método poco
confiable por falta de parámetros
importantes como es el estudio de las
partículas de sedimentación.
CONCLUSIÓN

INGLIS POONA (1949)
La Estación Central de Investigaciones de Agua y Fuerza en Poona, India, realizó una serie de ensayos en laboratorio
con el fin de encontrar la profundidad de socavación para un sólo pilar rectangular colocado en el centro de una
corriente, con material de fondo formado por arena uniforme de diámetro medio de 0,29 mm. Al concluir el estudio
se encontró la siguiente expresión para la profundidad de socavación a partir del lecho sin erosión(socavación total).

La socavación y erosión de suelo es un tema o problema como lo catalogan ciertos autores, que ha
estado presente desde tiempos remotos, así no es un tema nuevo. Su uso resulta nuevo aunque ahora no
tanto, es la forma y métodos brillantes aplicados para solucionarlo. Diversos autores han contribuido a lo
largo de la historia con fórmulas que desde su perspectiva ayudan al manejo y control de la socavación.
Ahora bien, se denomina socavación a la excavación profunda causada por el agua. Uno de los tipos de
erosión hídrica, puede deberse al embate de las olas contra un acantilado, a los remolinos del agua,
especialmente allí donde se encuentran algún obstáculo la corriente, y al roce con las márgenes de las
corrientes que han sido desviadas por los lechos sinuosos. En este último caso es más rápida en la
primera fase de las avenidas. La socavación provoca el retroceso de las cascadas y de los acantilados
que, al ser privados de apoyo en su base, se van desplomando progresivamente. También representa un
papel esencial en la formación y migración de los meandros.

Los objetivos del método son los siguientes:
Objetivo General :
 Calcular la altura de socavación de forma rápida y sencilla teniendo en
cuenta las consideraciones.
Objetivo Específico:
 Aplicar el método para realizar el calculo de la altura de socavación
siguiendo las condiciones de método comparando variables
 Recopilar información mediante datos iniciales y alcanzar así la altura de
socavación
 Facilitar el calculo

INGLIS POONA (1949)
FÓRMULA PARA DETERMINAR LA ALTURA DE SOCAVACIÓN:
𝑌𝑠 = 1.70𝑏(
𝑞
2
3
𝑏
)
0.78
− 𝑌𝑛
Ys Profundidad de socavación en metros medida desde el lecho de
erosión (socavación total)
b : Ancho del pilar en metros (m)
q : Caudal unitario (m3/s)
Yn : Tirante Normal del flujo de aproximación (m)
Donde:

Los datos necesarios son el caudal unitario para lo cual antes debemos de tener un caudal con el que
trabajar este dato es propio y particular del puente o rio tratado, además de esllo necesitamos el dato de
la base y el tirante normal. Cabe resaltar que estos datos pudieron ser obtenidos y trabajados de acuerdo
al Excel que se impartió en clase (Caudales).
A continuación presentaremos los datos puente por puente:
Puente Buenos Aires:
Q (m3/s) Qu (m3/s) Yn (m) b (m)
63.18 0.36 1.48 25
PUENTE
Buenos Aires
MÉTODO INGLIS POONA (1949)
CUADRO DE DATOS MANEJADOS

Puente la Curva:
Q (m3/s) Qu (m3/s) Yn (m) b (m)
208.2 1.19 2.04 25
PUENTE
La Curva
Puente Trilce :
Q (m3/s) Qu (m3/s) Yn (m) b (m)
22.01 0.13 0.33 25
PUENTE
Trilce

Puente la Cuchilla I:
Puente la Cuchilla II:
Q (m3/s) Qu (m3/s) Yn (m) b (m)
17.72 0.10 0.35 25
PUENTE
Cuchilla I
Q (m3/s) Qu (m3/s) Yn (m) b (m)
18.47 0.11 0.5 25
Cuchilla II
PUENTE

A continuación se muestra el cuadro general de resultados luego de aplicar el método:
Trilce
Cuchilla I
Cuchilla II
CUADRO DE RESÚMENES DE LOS RESULTADOS
Ys
0.55mBuenos Aires
PUENTE
1.74m
0.8 6 m
0.69m
0.60m
La Curva
INTERPRETACIÓN: una vez mostrados los datos podemos percibir que el rango de variación similitud
entre todos os puentes es peqeño excepto el del puente la Curva siendo este el puente con una
mayor profundidad de socavación. El resultado obtenido es muy coherente y se encuentra
directamente relacionado con el caudal que tiene el caucel del rio que corre en ese punto.

• Si bien es cierto el método se desarrolló en Poona – la India, tras una serie de experimentos como se
menciona en la investigación del ingeniero Cuba, Alejandro León (2000). Se experimentó en un puente sobre
un río de cauce variable, el cual no presente mucha presencia de erosión.
• Los suelos en la India según la página de “Digfineart”, son clasificables en seis grandes grupos estando entre
ellos los siguientes: suelo negro, suelo aluvial, suelo rojo, laterita, suelo del desierto y finalmente suelo de
montaña. Al igual que Perú se encuentran también una variedad, pero el método en si es aplicable para suelos
costeros con un fondo de cimentación de arena uniforme.
• Los resultados obtenidos a partir de este método aplicable en los cinco puentes designados son los siguientes:
 Puente Buenos Aires: Ys= 0.79 m
 Puente La Curva: Ys= 3.63 m
 Puente Trilce: Ys= 0.90 m
 Puente Cuchilla I: Ys= 0.73 m
 Puente Cuchilla II: Ys= 0.65 m

 De los resultados obtenidos podemos realizar ciertas conclusiones:
 -El puente que tiene mayor caudal y por ende mayor distancia de socavación es el puente la Curva,
debido a que esta distancia se encuentra en relación a su caudal unitario que es el mayor de todos y de
su tirante normal que se encuentra en promedio a los demás. Por lo que se concluye que este puente
debería aumentar ya sea su tirante normal como fortalecerlo de alguna forma, lo
 que implica un mayor análisis y diseño riguroso.
 -Recordemos también la ubicación de los puentes lo que juega un papel muy importante en cuanto a la
aplicación de los métodos desarrollados; por ejemplo este método se desarrolló con diferentes tipos de
suelo al que se encuentra en el lugar de ubicación del puente La Curva, por lo que es lógico que los
resultados varíen progresivamente por así decirlo.
 -Quizá se deba de aplicar un método diferente para este puente.

• Método Inglis Poona (1949)
SOCAVACION DE PUENTES, Capitulo IV. Cálculo de Erosión. Universidad del
Cauca.URL:http://www.hidrojing.com/wpcontent/uploads/Bibliografia/19_SOCAVACION_PUENTES_3_CALCULO.pdf
METODOLOGIA PARA CALCUAR LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACIÓN GENERAL EN RÍOS DE MONTAÑA (LECHO DE GRAVAS). Barbosa,
Sebastián (2013). Universidad Nacional de Colombia: URL/ http://www.bdigital.unal.edu.co/11674/1/1128416170.2013.pdf
MODELACIÓN NUMÉRICA DE LA SOCABACIÓN LOCAL EN LOS ESTRIBOS DEL PUENTE RÍO SUNUBA SEGÚN LAS CARACTERISTICAS
HIDRODINÁMICAS DE LA ZONA. Bedoya, Sebastián & Cerón, Santiago (2015). Universidad de Colombia. Bogotá, Octubre 26. URL/
https://repository.javeriana.edu.co/bitstream/handle/10554/21400/BedoyaCristanchoJuanSebastian2015.pdf?sequence=1
https://repository.javeriana.edu.co/bitstream/handle/10554/21400/BedoyaCristanchoJuanSebastian2015.pdf?sequence=1
SOCA V ACION ALREDEDOR DE PILARES CILINDRICOS EN LECHOS NO COHESIVOS. León, Arturo.(2000). Universidad Nacional de
Ingeniería.URL/ http://cybertesis.uni.edu.pe/handle/uni/1353.

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