TESIS FINAL PPT.pptx

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA
“ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL – LIRCAY”
“Año de la unidad, la paz y el desarrollo”
FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS CIVILAMBIENTAL
TESIS:
“DISEÑO ESTRUCTURAL DE DEFENSA RIBEREÑA CON MURO DE
GAVIONES EN EL RÍO LIRCAY, TRAMO OCOPA-RANTAY PROVINCIA DE
ANGARAES-HUANCAVELICA, 2022”.
Presentado por:
Bach. Enríquez Romero, Rafael.
Bach. Baldeon Gonzales, Marveli.
LIRCAY - HUANCAVELICA , 2023
Asesor:
Ing. ÑAHUI GASPAR, Andrés Zosimo

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
CAPÍTULO I
En la Localidad es encuentra el Rio Lircay, Como en toda población caen intensas y frecuentes
lluvias todos los años sobre todo en los meses de noviembre a marzo y el rio Lircay aumenta su
caudal.
Debido a las frecuentes lluvias, y al no tener defensas vivas se produce deformaciones del cauce del
río Lircay, además se observan erosiones en una considerable franja de los márgenes , que ha causado
la perdida de terrenos agrícolas y se corre riesgo del colapso de viviendas que están en la margen
izquierda del Rio Lircay en el tramo de Ocopa - Rantay, alientan que la propuesta del diseño de
defensa Ribereña tenga como finalidad prevenir desastres como consecuencia de la erosión y desborde
del rio que ocasionan inundaciones. Este es el problema que se pretende resolver en el rio Lircay en
una altitud aproximada de 3250 msnm, realizando el diseño de la defensa ribereña para el control de la
erosión e inundación y alcanzar la estabilización de la ribera (Farroñay, 2017).

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
PROBLEMA GENERAL
• ¿Cuáles serán los criterios técnicos para el diseño estructural de defensa ribereña con muro de gaviones en el Rio Lircay,
tramo Ocopa-Rantay, Provincia de Angaraes-Huancavelica, 2022?
PROBLEMAS ESPECÍFICOS
a) ¿Cuál será el caudal máximo del rio Lircay para el diseño de la defensa ribereña con muro de gaviones, en el tramo Ocopa-
Rantay, Provincia de Angaraes-Huancavelica, 2022?
b) ¿Cuáles serán las características físicas del suelo para el diseño estructural de la defensa ribereña con muro de gaviones en el
rio Lircay tramo Ocopa-Rantay, Provincia de Angaraes-Huancavelica, 2022?
c) ¿Cuáles serán los procedimientos técnicos para el diseño estructural de la defensa ribereña con muro de gaviones en el rio
Lircay tramo Ocopa-Rantay, Provincia de Angaraes-Huancavelica, 2022?
CAPÍTULO I

OBJETIVO GENERAL Y ESPECÍFICO
OBJETIVO GENERAL
Elaborar el diseño estructural de defensa ribereña con muro de gaviones en el Rio Lircay,
tramo Ocopa-Rantay, Provincia de Angaraes-Huancavelica, 2022.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a) Calcular el caudal máximo del rio Lircay para el de diseño estructural de la defensa ribereña
con muro de gaviones, en el tramo Ocopa-Rantay, Provincia de Angaraes-Huancavelica,2022.
b)Determinar las características físicas del suelo para el diseño estructural de la defensa ribereña
con muro de gaviones en el rio Lircay tramo Ocopa-Rantay, Provincia de Angaraes-
Huancavelica,2022.
c) Realizar el levantamiento topográfico, utilización del Software Geo5, para el diseño
estructural de la defensa ribereña con muro de gaviones en el rio Lircay tramo Ocopa-Rantay,
Provincia de Angaraes-Huancavelica, 2022.
CAPÍTULO I

JUSTIFICACIÓN
El proceso de diseño estructural de una defensa ribereña del rio Lircay el tramo Ocopa - Rantay, Angaraes – Huancavelica,
debe seguirse en cada caso condicionado al tipo de suelo que se encontrara, cuando se realicen los estudios de suelo y partir
de los resultados encontrados en el presente trabajo de investigación se pretende resolver problemas de inundación a zonas
agrícolas y deterioro de la carretera Lircay-Ocopa expuestos al desborde e inundación por parte del flujo de agua cuando se
presenten caudales extraordinarios. Por lo tanto, según lo descrito se justifica socialmente el aporte de este estudio a fin de
evitar problemas futuros al entorno social y de salud de la población con el diseño estructural de una defensa ribereña.
La Metodología para la recopilación de la información y el procesamiento de los datos para la siguiente investigación son
las siguientes: tablas, cuadros, libros y softwares, Que posterior al estudio realizado se podrán utilizar como base de otros
estudios de características similares.
Este proyecto de investigación se plantea el diseño estructural de la defensa ribereña con muro de gaviones para el tramo
Ocopa-Rantay, porque existe peligro de inundaciones de zonas de cultivo y también afectarían la carretera Ocopa-
Anchonga, y los beneficiarios son la población del lugar.
CAPÍTULO I

ANTECEDENTES INTERNACIONALES
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
TESIS: PRESUPUESTO PARA MURO EN GAVIÓN A GRAVEDAD – PARA PROTECCIÓN DE LA RIVERA DEL
RIO MAGDALENA EN EL CORREGIMIENTO DE PUERTO BOGOTÁ MUNICIPIO DE GUADUAS
CUNDINAMARCA-COLOMBIA (Contreras J. , 2017).
El perfil de suelos está compuesto por un depósito aluvial reciente, Qal-3, conformado por arenas limosas y limpias de grano
grueso con una presencia importante de bloques de rocas de diferentes génesis, lo que configura un depósito matriz soportado
en proporciones entre el 60 y 80% de matriz – 40 y 20% de bloques de roca de gran tamaño (Contreras J. , 2017). Teniendo en
cuenta la presencia de los bloques el confinamiento del depósito aluvial en la profundidad de acuerdo a los resultados de la
geofísica realizada es posible caracterizar tres horizontes (Contreras J. , 2017). Con el objeto de conocer las características
físicas y obtener muestras de los diferentes estratos que conforman el perfil del subsuelo en el área del proyecto, se utilizó la
información obtenida de ocho (8) perforaciones realizadas por la firma “Geotecnia y Cimentaciones GYC” en los meses de
agosto y septiembre de 2013 y complementándola con una perforación de 20,0m de profundidad (Contreras J. , 2017). Se
deberá verificar que ninguna estructura de cimentación o el relleno queden sobre algún sistema de tubería o drenaje existente
(Contreras J. , 2017). En el caso que sea necesario dejar abierta una excavación por más de 24 horas, una vez alcanzado el nivel
de cimentación establecido, se deberá colocar sobre éste una capa de concreto pobre de 0.05m de espesor

ANTECEDENTES NACIONALES
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
TESIS: “DISEÑO DE UNA DEFENSA RIBEREÑA MEDIANTE ENROCADO EN EL
RÍO CHILLÓN, SECTOR YANGAS. TRAMO: KM 34 - 40” (Millan & Diaz, 2020).
El presente trabajo de investigación tiene las siguientes conclusiones:
 Se realizó los estudios básicos de topografía, mecánica de suelos e hidrología, obteniendo los
siguientes resultados (Millan & Diaz, 2020): Una pendiente suave, promedio de 1.36%
(Millan & Diaz, 2020).
 Se hizo el diseño de la defensa ribereña mediante roca al volteo en la margen derecha del río
Chillón en los 6 kilómetros correspondiente, la cual permitirá la disminución de la erosión de
laderas en ambas márgenes, reduciendo el ensanchamiento del Ancho de Cauce y la perdida de
vegetación (Millan & Diaz, 2020).

ANTECEDENTES NACIONALES
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
TESIS: (Zevallos, 2015) .- DISEÑO DE LA DEFENSA RIBEREÑA PARA EL BALNEARIO TURÍSTICO
COCALMAYO, UBICADO EN LA MARGEN IZQUIERDA DEL RÍO URUBAMBA
El presente trabajo de investigación tiene las siguientes conclusiones:
 El desarrollo de este estudio contempla la descripción del comportamiento, de las características del río Urubamba, dando a
conocer la información necesaria para los estudios de topografía, hidrología, hidráulica, sedimentología que son
fundamentales para un estudio de protección ribereña (Zevallos, 2015).
 El objetivo central de la presente tesis es dar a conocer una metodología para seleccionar un sistema de protección ribereña,
así como el procedimiento de cálculo del sistema de protección ribereña aplicado al tramo del río Urubamba, ubicado entre la
quebrada Cocalmayo - quebrada Huillcar (Zevallos, 2015)
 En su contenido, la tesis muestra la metodología para el diseño de un sistema de defensa ribereña, presentando los sistemas de
protección más conocidos, seleccionando el tipo de defensa ribereña que se adecue a las condiciones del río Urubamba en el
tramo de estudio y concluyendo con el diseño de la propuesta técnica adoptada de la cual se realiza un presupuesto referencial
para luego emitir las respectivas conclusiones y recomendaciones del trabajo desarrollado (Zevallos, 2015).

ANTECEDENTES REGIONALES
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
TESIS (Paucar & Pari, 2014):. PROPUESTA TECNICA PARA LA PROTECCION DE LA CARRETERA OCOPA -
ANCHONGA - KM 06+500, AFECTADO POR LA EROSION DEL RIO LIRCAY.
CONCLUSIONES
 El sistema constructivo del muro de contención de tipo gravedad y de voladizo solo se podrá poner en uso después de que
cumpla la resistencia de diseño, es decir a los 28 días, en cuanto el de los gaviones puede ser utilizado de una vez ya que no es
necesario esperar a que se cumpla con su resistencia por que viene dado desde el inicio de su construcción (Paucar & Pari,
2014)
 Los resultados de los cálculos de los muros de gavión, cumplen con los parámetros establecidos en el reglamento nacional de
edificaciones y con ello se garantiza la seguridad y funcionabilidad del muro, y el costo obtenido con el programa s10 v 2005
resulta S/.623,836.36 (Paucar & Pari, 2014).
 De acuerdo a los resultados se concluye que los muros propuestos son seguros y funcionan perfectamente, pero en cuanto al
costo el muro de gavión es el más económico, por lo cual la propuesta para la protección del tramo de la carretera Ocopa -
Anchonga Km 6+500 es el muro de gavión (Paucar & Pari, 2014).

HIPÓTESIS
HIPÓTESIS GENERAL
Los criterios técnicos del diseño estructural de defensa ribereña con muro de gaviones en el Rio Lircay tramo Ocopa-Rantay,
Provincia de Angaraes-Huancavelica,2022, cumple con los estándares que exigen las normas E-030 y E-060.
HIPÓTESIS ESPECÍFICAS
a) El caudal máximo del rio Lircay servirá para el diseño estructural de la defensa ribereña con muro de
gaviones, en el tramo Ocopa-Rantay, Provincia de Angaraes-Huancavelica,2022.
b) Las características físicas del suelo servirán para el diseño estructural de la defensa ribereña con muro de
gaviones en el rio Lircay tramo Ocopa-Rantay, Provincia de Angaraes-Huancavelica,2022.
c) El levantamiento topográfico y la utilización del Software Geo5, servirá para el diseño estructural de la
defensa ribereña con muro de gaviones en el rio Lircay tramo Ocopa-Rantay, Provincia de Angaraes-
Huancavelica,2022
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO

VARIABLES
VARIABLE INDEPENDIENTE:
Diseño estructural de defensa ribereña
VARIABLE DEPENDIENTE:
Muro de gaviones en el río Lircay, tramo Ocopa-Rantay.
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO

ÁMBITO ESPACIO TEMPORAL
CAPÍTULO III
MATERIALES Y MÉTODOS

METODOLOGÍA
TIPO DE INVESTIGACIÓN
Tipo Aplicada
NIVEL DE INVESTIGACIÓN
Descriptivo - Explicativo
MÉTODO DE INVESTIGACIÓN
Cuantitativa
POBLACIÓN
Formada por el tramo Ocopa-Rantay con una longitud de 800.00 ml. Provincia de Angaraes-
Huancavelica, el año 2022.
MUESTRA
no probabilística n = 67.00 ml
CAPÍTULO III

TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
 Observaciónpara la recolección de datos.
 Aforo de Caudal.
 Utilización del software GEO 05.
INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
 Guía de Observación para recolección de datos.
 Estación total, GPS, Cámaras.
 Laboratorio de Mecánica de Suelos.
 Winchas métricas, herramientas manuales.
CAPÍTULO III

CAPÍTULO III
PROCEDIMIENTO DE RECOLECCIÓN DE DATOS
 Verificación insitu del lugar de estudio.
 Levantamiento topográfico.
 Medición del aforo del caudal.
 Excavación de calicatas.
 Estudio de mecánica de suelos.
 Toma de fotos en campo
 Análisis y resultados

TÉCNICAS Y PROCESAMIENTO DE ANÁLISIS DE DATOS
PROCESAMIENTO DE DATOS
Se dio uso de los softwares como son el Civil 3D, Microsoft
Excel, AutoCAD 2D, Google Earth, GEO5 – Gavión, HEC HMS.
ANÁLISIS DE DATOS
La sección transversal del talud a partir del levantamiento
topográfico
La proyección de la plataforma proyectada a partir del diseño
geométrico
Los estratos del talud a partir de excavación de calicatas.
Los calculos hidrologicos en el cauce del Rio Lircay.
Los parámetros geotécnicos del material del talud a partir de los
resultados de los ensayos de laboratorio y de campo.
CAPÍTULO III

CALICATA N°01 CALICATA N°02
COORDENADAS E 532071 ; 8570197 N E 532063 ; 8570251 N
PROGRESIVA 002 + 018 Km 002 + 072 Km
CONTENIDO DE HUMEDAD % 15.258 13.673
LIMITE PLASTICO (%) 21.3 21.93
LIMITE LIQUIDO (%) 32.26 37.72
TIPO DE SUELO SEGÚN SU GRANULOMETRIA
(SEGÚN S.U.C.S.)
SUELOS GRUESOS
(Gravas Arcillosas,
mezcla gravo-areno-
arcillosas)/GC
SUELOS GRUESOS
(Arenas bien
graduadas,arenas
gravosas,pocos o ningun
fino)/SW
CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO 2.34 kg/cm2 1.57 kg/cm3
RESULTADOS OBTENIDOS
RESULTADOS: ESTUDIO DE LABORATORIO DE SUELOS
CAPÍTULO IV
DISCUSIÓN DE RESULTADOS

RESULTADOS: ESTUDIO TOPOGRAFICO DE LA ZONA DE ESTUDIO
CAPÍTULO IV

RESULTADOS: ESTUDIO GEOTÉCNICO
CAPÍTULO IV

RESULTADOS: CALCULO DEL MURO DE CONTENCION DE H = 2.50 m
1° PREDIMENSIONAMIENTO
Datos de diseño.
Geometría del muro.
2° METRADO DE CARGAS
Fuerzas verticales.
Fuerzas horizontales.
3° ESTABILIDAD DEL MURO
Calculo del peso total y momento resistente.
Estabilidad del muro al volteo.
Estabilidad del muro por deslizamiento.
Estabilidad para capacidad portante del terreno de cimentación.
4° ESQUEMA DE PRESIONES ACTUANTES.
CAPÍTULO IV

Hojas de calculo Excel
CAPÍTULO IV

Software Bim GEO5 - Gaviones
CAPÍTULO IV
Para el modelamiento se asume un Angulo
de inclinación de la base del gavión (α=5°),
esto se hace para controlar el problema del
desplazamiento.
VERIFICACION DE EQUILIBRIO
VERIFICACION POR DESLIZAMIENTO:
VERIFICACION POR VUELCO:
VERIFICACION POR CAPACIDAD PORTANTE:

CAPÍTULO IV
VERIFICACION POR CAPACIDAD PORTANTE: VERIFICACION DE LA ESTABILIDAD DEL TALUD:
NOTA: El muro es estable en la condición estática con un: F.S=1.88

CAPÍTULO IV
Para este caso
mantendremos la geometría
y los materiales del muro
de gaviones con la finalidad
de homogenizar la
estructura y el proceso
constructivo

CAPÍTULO IV

CAPÍTULO IV
VERIFICACION POR CAPACIDAD PORTANTE:

COMPARACION
TECNICA
RESULTADOS: CALCULO DEL MURO DE CONTENCION DE
H = 2.50 m
CAPÍTULO IV

RESULTADOS: PRUEBA DE HIPÓTESIS
HIPOTESIS ALTERNA H1:
H1 = SI, Los criterios técnicos del diseño estructural de defensa ribereña con muro de gaviones en el Rio
Lircay tramo Ocopa-Rantay, Provincia de Angaraes-Huancavelica,2022, si cumple con los estándares que
exigen las normas E-030 y E-060.
CAPÍTULO IV
HIPOTESIS NULA Ho:
Ho = NO, Los criterios técnicos del diseño estructural de defensa ribereña con muro de gaviones en el Rio
Lircay tramo Ocopa-Rantay, Provincia de Angaraes-Huancavelica,2022, no cumple con los estándares que
exigen las normas E-030 y E-060.
HIPOTESIS GENERAL:
Los criterios técnicos del diseño estructural de defensa ribereña con muro de gaviones en el Rio Lircay tramo Ocopa-
Rantay, Provincia de Angaraes-Huancavelica,2022, cumple con los estándares que exigen las normas E-030 y E-060.

RESULTADOS: PRUEBA DE HIPÓTESIS
CAPÍTULO IV
HIPOTESIS GENERAL:
Por tanto, constatamos la veracidad de nuestra hipótesis general del diseño estructural de la
defensa ribereña con muros de gaviones lo cual se utilizó el software GEO5, y se cumplieron con
los estándares que exigen las normas E-030 y E-060 y se rechaza la HIPÓTESIS NULA (Ho).

CONCLUSIONES
OBJETIVO GENERAL:
Elaborar el diseño estructural de defensa ribereña con muro de gaviones en el Rio Lircay, tramo Ocopa-Rantay, Provincia de Angaraes-Huancavelica,2022.
OBJETIVO ESPECÍFICO 1:
Calcular el caudal máximo del rio Lircay para el de diseño estructural de la defensa ribereña con muro de gaviones,
en el tramo Ocopa-Rantay, Provincia de Angaraes-Huancavelica,2022.
.
BASE DE RIO
TIRANTE
PENDIENTE DEL RIO (según lev. Topog.)
CAUDAL MAXIMO DE DISEÑO
SECCIONES TRANSVERSALES DEL RIO
40 ml
Ymáx = 3.5 m
S = 3.96 %
Q diseño = 101.30 m3/s.
OBJETIVOESPECÍFICO 2:
Determinar las características físicas del suelo para el diseño estructural de la defensa ribereña con muro de gaviones
en el rio Lircay tramo Ocopa-Rantay, Provincia de Angaraes-Huancavelica,2022.
.
CARACTERISTICAS FISICAS DEL SUELO CALICATA N° 01 CALICATA N° 02
TIPO DE SUELO SUELO GRUESO SUELO GRUESO
CARACTERISTICA DEL SUELO GC SW
Capacidad ultima de carga q(ult)= 7.007 Kg/cm2 q(ult)= 4.711 Kg/cm2
Capacidad admisible de carga q(adm)= 2.34 kg/cm2 q(adm)= 1.57 kg/cm2
ANALISIS DE EXTENSION DEL RIO LIRCAY= 67 ml, MARGEN IZQUIERDO

CONCLUSIONES
OBJETIVO ESPECÍFICO 3:
Realizar el levantamiento topográfico, utilización del Software BIM GEO5, para el diseño estructural de la defensa
ribereña con muro de gaviones en el rio Lircay tramo Ocopa-Rantay, Provincia de Angaraes-Huancavelica,2022.
.
TIPO DE GAVION
BASE
ALTURA
TIPO I
B = 2.00 m
H = 2.50 m
MODELAMIENTO CON EL SOFTWARE BIM GEO5
RESULTADOS
CÁLCULO DEL EMPUJE ACTIVO:
- EMPUJEACTIVO:
Coeficiente de empuje activo:
Cálculo del empuje activo:
E =
Ka = 0.346974031
1.6481 tn
1.00 m
1.00 m
0.50 m
β
0.5 m
0.5 m
1.00 m 1.00 m
1.00 m

RECOMENDACIONES
Se recomienda a los gobiernos locales y Regionales hacer las coordinaciones necesarias con el Gobierno Central a fin de poder
elaborar con anticipación los proyectos de defensa ribereña con muro de gaviones para proteger a las poblaciones de ocopa y
Rantay frente a posibles crecidas del río Lircay, evitando así, problemas de inundaciones y deslizamientos que aquejan todos los
años en épocas de avenida.
Se recomienda al Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología – SENAMHI la supervisión y renovación de equipos a fin de
implementar sistemas actualizados de control hidrológico e hidrometeorológico, ya que sería de muchísima ayuda contar con
registros automatizados de los eventos que ocurren diariamente y poder tener un alcance más exacto en los análisis hídricos para
los mejores diseños acortando el pequeño margen de error asociado a métodos empíricos.

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