Source: https://es.scribd.com/doc/138197000/COMENTARIOS-SOBRE-ASPECTOS-HIDRAULICOSDEL-MANUAL-DE-DISENO-DE-PUENTES-pdf
Timestamp: 2018-03-24 23:47:53+00:00

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IV CONGRESO INTERNACIONAL INGENIERÍA ESTRUCTURAL, SÍSMICA Y PUENTES
Introducción Importancia de los Estudios Hidráulicos Hidrología: Las Avenidas Aspectos de Hidráulica Fluvial Diseño Hidráulico 5.1 Avenida de Diseño 5.2 Hidrograma de Diseño 5.3 La Estabilidad Fluvial 5.4 Socavación 6. Conclusiones y Recomendaciones Referencias Anexo 1: Resolución Ministerial N° 589-2003-MTC/02 Anexo 2: Punto 1.2 del Título I del Manual de Diseño de Puentes
Estos comentarios se refieren al Manual de Diseño de Puentes elaborado por la Dirección General de Caminos y Ferrocarriles del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, aprobado por Resolución Ministerial N° 589-2003-MTC/02 del 31 de julio del 2003, que se encuentra vigente y cuyo Punto 1.2 del Título I trata de los Estudios de Hidrología e Hidráulica. Como la experiencia nacional y mundial indica que la acción del agua es la causa principal de las fallas que ocurren en los puentes que interactúan con ríos, resulta muy importante analizar los aspectos hidráulicos del referido Manual. El análisis se hace desde cuatro puntos de vista que en conjunto conforman la Hidráulica de Puentes. Ellos son: a) Hidrología, b) Hidráulica Fluvial, c) Transporte de Sedimentos y d) Diseño Hidráulico. La lectura del Manual ha dado lugar al presente trabajo, cuyo objetivo es presentar algunas de las muchas reflexiones, dudas e incertidumbres, que me han surgido, y la forma de enfrentarlas. Un análisis exhaustivo de los aspectos hidrológicos e hidráulicos del Manual excedería los alcances del presente trabajo, el que se limita a señalar las razones que existen para recomendar una revisión integral del Punto 1.2 del Título I del Manual de Diseño de Puentes (Estudios de Hidrología e Hidráulica).
Se menciona también que el Manual debe ser aplicado a nivel nacional y que contiene: “las normas técnicas fundamentales. El Punto 1. Si los Estudios de Hidrología e Hidráulica. En ingeniería. que han surgido de su análisis y cuyo examen exhaustivo excedería los alcances de esta exposición. lo que tampoco ocurre. en adelante el Manual. lo mismo un manual que un conjunto de normas. El Proyecto de Ingeniería (Título II) y tres Anexos. aprobado en julio del 2003 y que se encuentra vigente. 2 .Comentarios Manual de Puentes Arturo Rocha Felices 1. como se verá a continuación. a los que se refieren los presentes comentarios. No es. pautas y lineamientos básicos para el planeamiento. de obligatorio cumplimiento. y la forma de enfrentarlas. En la Resolución aprobatoria del Manual se señala que su objetivo es: “definir las normas que rijan el diseño de las estructuras que conforman los puentes para beneficio de los usuarios de la infraestructura vial”. las normas son las reglas que se debe seguir para realizar una determinada actividad y. Las normas establecen los criterios y requisitos mínimos para un diseño y crean derechos y responsabilidades. Según esto. fuesen parte de un manual deberían informar acerca de lo sustancial de la materia. El Manual consta de las siguientes partes: Introducción (Título Preliminar). En el Manual que empezamos a comentar parece existir una confusión entre los conceptos de manual y código. deberían dar criterios y requisitos mínimos de cumplimiento obligatorio.2 de la Ingeniería Básica trata de los Estudios de Hidrología e Hidráulica. la que se limita a señalar algunas de las muchas razones que existen para recomendar su revisión integral. las normas son las reglas que se debe seguir o a las que se deben ajustar las conductas. pues. Si fuesen un conjunto de normas (es decir. ¿qué es un manual? Es un libro en el que se compendia lo más sustancial de una materia. dudas e incertidumbres. más parecería un código (o Reglamento) que un manual. INTRODUCCIÓN El Manual de Diseño de Puentes. cuyo objetivo es presentar algunas de las muchas reflexiones. tareas y otras actividades. se agrupan en los llamados códigos o reglamentos. generalmente. En cambio. Pero. análisis y diseño de puentes”. al que se refieren estos comentarios es el elaborado por la Dirección General de Caminos y Ferrocarriles del Ministerio de Transportes y Comunicaciones. pues son de orden público e interés social. La Ingeniería Básica (Título I). un código o un reglamento). Su lectura ha dado lugar al presente trabajo. lo que no sucede.
frente a la 3 . sí. En el proceso de diseño y fabricación. a diferencia de lo que sucede. no hay en el Perú normas ni códigos y el ingeniero desarrolla libremente sus diseños. pues en gran medida restringe y limita la creatividad y posibilidades del ingeniero diseñador.Comentarios Manual de Puentes Arturo Rocha Felices En la práctica profesional de la Hidrología e Hidráulica (presas. Hay. ellos deben exigir solo las condiciones mínimas indispensables para lograr la debida seguridad de los objetos en el contexto de un riesgo predefinido. etc. Héctor Gallegos afirma lo siguiente: “Los códigos forman parte de marco legal en el que se ejerce la ingeniería. y merece una pena. por su propia naturaleza. Corresponden a la Hidrología. se llama Hidráulica de Puentes a los aspectos de la Hidráulica General aplicados al Diseño de Puentes. los ingenieros deben necesariamente respetar esas condiciones mínimas –no hacerlo es ilegal. lo que es algo distinto. pues. Hay puentes grandes y pequeños. complejos y simples y cuando interactúan con un río. Sin embargo. a los que se refieren los presentes comentarios. de modo que produzca la menor perturbación posible en el escurrimiento fluvial y. Hidráulica Fluvial. numerosos manuales para el diseño hidráulico. cumpla adecuadamente con los fines buscados. En esencia. contemplar todos los problemas que plantea la interacción entre un río y un puente. Queda. canales. se debe agregar la existencia de diferentes tipos de ríos. a un costo razonable. abierta la pregunta: ¿En lo que respecta a los Estudios de Hidrología e Hidráulica señalados en el denominado Manual. con la ingeniería sismorresistente. IMPORTANCIA DE LOS ESTUDIOS HIDRÁULICOS En estos comentarios se entiende como Estudios Hidráulicos los relativos al conocimiento y manejo del río y su interacción con el puente. A fin de garantizar la estabilidad de los puentes el ingeniero tiene que participar en una labor multidisciplinaria. como en todo el mundo. En el Manual se nota claramente una confusión peligrosa entre Hidrología. bocatomas. Al respecto.). 2. Hidráulica y Diseño. estamos frente a un manual o frente a un código? Parece ser que a ninguno de los dos. Un puente que interactúa con un río es una estructura hidráulica y debe ser concebido y diseñado como tal.” Un código no podría. como toda estructura. el Manual que comentamos debe ser aplicado a nivel nacional sin distinción alguna. por ejemplo. Precisamente. Cuando el río y el puente se cruzan cada uno trata de influir sobre el otro. si su juicio profesional lo considera necesario. Transporte de Sedimentos y Diseño en los aspectos pertinentes. La preparación de códigos de diseño no es una tarea fácil.y. El puente. necesita estabilidad y permanencia en el tiempo. superarlas.
la probabilidad de ocurrencia de avenidas de una cierta 4 .5% de su extensión. especialmente en la costa norperuana. Sin embargo. indudable que la experiencia nacional y mundial indica que la acción del agua es la causa principal de las fallas que ocurren en los puentes que interactúan con ríos. D. Estudios de la AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) señalan que: “La mayor parte de los puentes que han fallado. Smith informó que casi el 50% de las fallas ocurridas en 143 puentes de todo el mundo tuvo su origen en las grandes descargas presentadas. Prácticamente. por su propia naturaleza es esencialmente dinámico y cambiante y. HIDROLOGÍA: LAS AVENIDAS Las avenidas son fenómenos originados por el carácter aleatorio de las descargas de los ríos. El río. en cambio. que cada avenida va asociada a una probabilidad de ocurrencia. en la que se presentan notables contrastes entre los máximos y mínimos caudales medidos (o simplemente estimados o apreciados. sufre la acción de la agresividad humana. El registro y estudio de las máximas avenidas anuales permite determinar. Los dos últimos Meganiños causaron daños considerables a la infraestructura vial. el Manual sólo les dedica el 1. los Estudios Hidráulicos resultan sumamente importantes para la prevención de fallas de puentes en el Perú. En 1983. además.” Shirole y Holt estudiaron los 1000 de los 600 000 puentes existentes en Estados Unidos que habían fallado a lo largo de un periodo de 30 años y encontraron que el 60% de las fallas se originó en problemas de socavación. Es decir. Es. la totalidad de las fallas ocurridas en ambos Meganiños tuvo su origen en problemas hidráulicos. La ocurrencia de crecidas de los ríos se describe en términos probabilísticos. ¿Por qué es tan importante el aspecto hidráulico en el diseño de puentes? La respuesta la encontramos en las numerosas fallas ocurridas. En lo que respecta al Perú la situación es aún más grave. Así. a lo que debe añadirse su deficiente contenido. como ocurre en la mayor parte de los ríos del Perú). 3. pues. Las avenidas de los ríos son muy variables en el tiempo. Wardhana y Hadipriono estudiaron 500 fallas ocurridas entre 1989 y el 2000 en 500 puentes de los Estados Unidos y encontraron que el 53% se debió a las avenidas y a la socavación. ha sido debido a la socavación. W. 55 puentes resultaron afectados o destruidos y en 1998 hubo 58 puentes destruidos y 28 afectados.Comentarios Manual de Puentes Arturo Rocha Felices agresividad fluvial. En consecuencia. en USA y en todo el mundo. especialmente a los puentes. bajo ciertos supuestos. Esto es evidente puesto que las grandes avenidas intensifican los conflictos entre las funciones naturales de un río y las acciones humanas.
Evidentemente que estos cálculos deben incluir la incidencia del Fenómeno de El Niño.). etc. El estudio de las avenidas que pueden ocurrir en un río es independiente del proyecto de que se trate. etc. para lograr los fines de un determinado proyecto. a lo que debe añadirse el impacto de las acciones humanas (construcción. subjetivos e imprecisos. En el diseño de puentes es. 4. Es descriptivo del comportamiento de la cuenca y del río y forma parte de los estudios básicos. el tirante y la pendiente correspondientes al gasto líquido. Las avenidas deben calcularse. ASPECTOS DE HIDRÁULICA FLUVIAL La Hidráulica Fluvial estudia el comportamiento de los ríos. muy frecuente en el Perú. para garantizar la estabilidad de un puente sin afectar la del río. tanto para la época de abundancia (que se vinculan a la seguridad de la estructura y a la estabilidad fluvial) como para la época de estiaje (que se requieren para fines constructivos). con términos aislados. durante la Avenida de Diseño.). importantísimo realizar un estudio de Hidráulica Fluvial. En el ejercicio de la ingeniería de ríos no hay normas para el manejo 5 . defensas ribereñas. al gasto sólido y a la composición granulométrica de los sólidos que arrastran. puentes. lo suficientemente profundo como para conocer la morfología y el comportamiento del río durante las grandes crecidas y. No pocas veces esto implica cambio de recorrido. que el Manual no menciona a pesar de los efectos desastrosos que ha causado en los puentes del Perú. como consecuencia de la construcción del puente. especialmente la alternancia de avenidas y sequías extremas. pues. deforestación. El transporte sólido está íntimamente asociado al comportamiento del río y debe ser cuidadosamente estudiado. cualquiera que sea la finalidad del proyecto (represamiento.Comentarios Manual de Puentes Arturo Rocha Felices magnitud. En nuestro caso. como los que aparecen en el Manual: “Avenidas máximas y extraordinarias”. “Caudal máximo” y otros. Este es un estudio típicamente hidrológico. Dentro de las numerosas causas de la movilidad fluvial se encuentran la irregularidad de las descargas. Las avenidas no deben caracterizarse para fines de un proyecto de ingeniería. basado en mediciones de campo confiables y en la aceptación de determinadas leyes probabilísticas. navegación. Los ríos aluviales están cambiando constantemente de posición y forma y adquieren por un mecanismo que ha sido llamado de “autoajuste” el ancho. La movilidad fluvial atenta contra la estabilidad de las obras construidas sobre el lecho fluvial y en sus inmediaciones. especialmente. La Ingeniería Fluvial nos enseña como intervenir en el río. como trabajar “con el río”.
vulnerabilidad. En países como en el Perú. juegan un papel muy importante la experiencia y el buen tino del ingeniero proyectista para escoger la Avenida de Diseño. a través de algunos sus aspectos. que se determinará “el aporte de escombros desde la cuenca” y “el diámetro medio del material del lecho”. ¿Cuán profundo y detallado debe ser el estudio de Hidráulica Fluvial? Evidentemente que la respuesta la debemos buscar en las características del río (caudales. por lo demás. mediante diversas consideraciones.Comentarios Manual de Puentes Arturo Rocha Felices del comportamiento fluvial. como por ejemplo el tipo de río y de puente. erróneamente. “selección de secciones transversales representativas del cauce”. hay baja calidad de las mediciones. es muy variable según las características de cada río y de cada tramo fluvial. Para su determinación se usa la información básica proporcionada por el estudio hidrológico (Probabilidad de Ocurrencia de Avenidas) y se incorporan los conceptos correspondientes a riesgo. daños que causaría su puesta fuera de servicio y otras. sedimentos. que. El Manual que 6 . 5. Dentro de los criterios para la selección de los valores posibles están los relativos al máximo nivel alcanzado por el agua. ninguna de las cuales es mencionada en el Manual. como Ingeniería Básica. las máximas socavaciones y muchas otras más. si fuese el caso. la capacidad del encauzamiento. 5. Con respecto al estudio del río el Manual menciona algunas acciones aisladas para que se realicen dentro de lo que llama “Ingeniería Básica”. importancia y costo de obra y muchos otros más. El estudio de Hidráulica Fluvial.) y en las del puente.1 LA AVENIDA DE DISEÑO La Avenida de Diseño es el caudal que se escoge. incluyendo su importancia. o inestabilidad del cauce…”. pues ambos conceptos están agrupados. El diseño de un puente que interactúa con un río no puede independizarse de la Hidráulica de Puentes. morfología. etc. “determinación de la estabilidad estática o dinámica. servirá para el diseño: desde la selección de la ubicación óptima del cruce hasta la posibilidad de un encauzamiento. EL DISEÑO HIDRÁULICO El Manual no distingue en los Estudios Hidráulicos la parte correspondiente a los estudios básicos y al diseño hidráulico. tales como: “visita de campo”. asociado al de Hidrología. El Manual no menciona el estudio de sedimentos (sólidos) y se limita a señalar. etc. por ejemplo. como se examina a continuación. en los que además de escasez de datos. para dimensionar un proyecto (o una parte de él).
muchas las consideraciones para seleccionar la Avenida de Diseño. 5. La Avenida de Diseño debe escogerse de modo de garantizar la estabilidad del río y del puente y teniendo en cuenta la evaluación de los daños potenciales involucrados en una potencial falla. pues. pues es parte inherente del diseño. para referirse a los caudales. Sin embargo. El cálculo tradicional de máximas avenidas es para valores instantáneos. La abundancia e imprecisión de términos que hay en el Manual. Una de las características del FEN. como lo señala el Manual. Todo lo anterior nos indica claramente que la selección de la Avenida de Diseño no puede corresponder. ¿Qué es una avenida extraordinaria? En el Manual se usa la expresión “caudal máximo de diseño” y se señala que debería establecerse en los estudios hidrológicos e hidráulicos. que es el que se usa comúnmente. a la Ingeniería Básica. que son indispensables para determinar la Avenida de Diseño. que se desarrolla más adelante. en los últimos cinco siglos el FEN con características de Meganiño se ha presentado unas diez veces. corresponde a su esencia. A lo anterior debe añadirse que luego de los últimos Meganiños ha surgido la necesidad de introducir en determinados diseños el concepto de Hidrograma de Diseño. Son.” Pero.2 HIDROGRAMA DE DISEÑO En el Perú. desde el punto de vista hidrológico y en relación con la estabilidad de estructuras. lo que evidentemente tendría que revisarse a la luz de lo comentado en los párrafos anteriores. ¿Qué es una “avenida máxima”?. lo que implica un desafío a la estabilidad fluvial y la aparición de socavaciones y degradaciones generalizadas. es la aparición de avenidas de larga duración. en el Manual no se menciona la existencia del Fenómeno de El Niño. y debe ser determinada por el Jefe del Estudio con la participación de los ingenieros especialistas. como ya ha ocurrido y causado la falla de numerosos puentes. terminan por omitir el de Avenida de Diseño. Los dos últimos (1983 y 1998) fueron muy destructivos. durante el FEN una avenida puede durar varias semanas. En cambio. 7 . En el Manual se indica que los estudios de Ingeniería Básica deben establecer “las características hidrológicas de los regímenes de avenidas máximas y extraordinarias. especialmente en materia de puentes.Comentarios Manual de Puentes Arturo Rocha Felices comentamos no ilustra acerca de la relación entre las características del puente y del río. No es un cálculo hidrológico. Poco o nada dice el Manual respecto de tan importante y difícil tema.
Comentarios Manual de Puentes Arturo Rocha Felices 5. como podrían ser: su importancia dentro de la red vial. de la erosión local causada por pilares y estribos. por cierto. el estudio de un puente que interactúa con un río no puede independizarse del correspondiente estudio de Hidráulica Fluvial. pues involucra diversos aspectos del comportamiento de los ríos. Los alcances del estudio no pueden ser los mismos para un pequeño puente de pocos metros de luz. sobre un pequeño río. Nada de esto es mencionado en el Manual. inevitable asegurar la estabilidad fluvial. que cruza un río de grandes caudales y que forma parte de una importante vía. reacciona violentamente. En el Manual no hay. Resulta. El Manual no hace las distinciones correspondientes y se limita a señalar que los alcances del estudio hidráulico serán determinados “en base a la envergadura del proyecto. que está desarrollado en el Reglamento de la Ley de Recursos Hídricos. consecuencias de su falla. lograda durante cientos o miles de años. El Manual no menciona este importante punto. finalmente. Debería realizarse un estudio muy detallado de la erosión generalizada (degradación). Para considerar el 8 . el Manual es absolutamente deficiente al respecto. No deja de llamar la atención que en el Manual no aparezca la expresión “Hidráulica Fluvial” que es muy útil. Las fórmulas conocidas sobre erosión local en pilares y estribos de puentes se han determinado con los valores instantáneos de los caudales. 5. tipo de estructura. sin embargo. estructura compleja. ninguna referencia al concepto de Faja Marginal. En consecuencia.3 LA ESTABILIDAD FLUVIAL Es imposible que un puente sea estable si no lo es el tramo fluvial comprometido. La estabilidad fluvial. puede verse seriamente alterada por la construcción de un puente. Aparecen sí. El río es por naturaleza esencialmente móvil y cambiante. en términos de su longitud y el nivel de riesgo considerado. Pero. riesgos aceptables. en ocasiones. la profundidad del estudio hidráulico tiene que depender de ciertas características del puente en particular. etc. pues. costo. de la erosión eventual como consecuencia de un estrechamiento fluvial (que debería normarse debidamente) y. conceptos aislados como que “los estudios hidrológicos e hidráulicos comprenderán la caracterización morfológica del cauce” y “la determinación de las características físicas del cauce”. El Manual apenas si la menciona. en una carretera muy poco transitada. A las que debe añadirse las correspondientes al río.” No queda claro que significa acá la “longitud” del proyecto. El puente y el río interactúan: el puente es para el río un elemento extraño y. etc. que un puente de gran luz.4 SOCAVACIÓN La socavación es causa principal de la falla de numerosos puentes.
6. MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES Manual de Diseño de Puentes. ROCHA FELICES Arturo El dinamismo fluvial y la seguridad de las obras viales frente a eventos hidrometeorológicos extremos: Meganiños y sequías. REFERENCIAS 1. ROCHA FELICES Arturo Erosión en pilares y estribos de puentes.Comentarios Manual de Puentes Arturo Rocha Felices efecto del Fenómeno del Niño y el de las avenidas de larga duración se hace indispensable el Hidrograma de Diseño y. IV Congreso Internacional de la Construcción. lo que evidentemente es insuficiente. Lima. Fondo Editorial ICG. a) El texto resulta de poquísima utilidad para los Estudios Hidráulicos y el diseño correspondiente. Lima. lo señalado actualmente en el Punto 1. GCAQ Fondo Editorial. eventualmente. 2006. diciembre 2009. 4. que debe empezar por esclarecer si se trata de un manual o de un código y señalar qué parte de los Estudios de Hidrología e Hidráulica corresponden a la Ingeniería Básica y cuales al Diseño. V Congreso “Obras de Infraestructura Vial”. El Manual solo menciona que debe hacerse una determinación y evaluación de las estimaciones de socavación.2 (Estudios de Hidrología e Hidráulica) del Título I del Manual de Diseño de Puentes. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Las conclusiones y recomendaciones señaladas a continuación se refieren exclusivamente al Punto 1. 5. ROCHA FELICES Arturo La morfología fluvial y su incidencia en la estabilidad de las obras viales. febrero 2006. 31 de julio 2003. Lima. noviembre 2005. 3. La Recomendación es que se proceda a emprender la difícil tarea de una revisión integral de la razón de ser y alcances del Punto 1. Lima. diciembre 2008. 6. GALLEGOS Héctor La Ingeniería. Se podría cumplir lo que dice el Manual y llegar a un resultado absurdo. c) En síntesis. b) Frente a la falla de un puente sería prácticamente imposible señalar cuál fue el incumplimiento que se cometió desde el punto de vista del Manual. Segunda Edición.2 del Título I del Manual de Diseño de Puentes resulta perfectamente prescindible.2 del Título I del Manual de Diseño de Puentes. MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES Resolución Ministerial 589-2003-MTC/02. VIII Congreso Internacional Obras de Infraestructura Vial. el estudio en un modelo físico. Julio. 2. 9 .
publicada en El Ingeniero Civil N° 116. 10. 1976. Bridge Failures. mayo-junio del 2000. WARDHANA Kumalasari y HADIPRIONO Fabian C. ROCHA FELICES Arturo El Impacto del Fenómeno de El Niño en las Estructuras Hidráulicas. 1. Agosto 2003. 8. Analysis of Recent Bridge Failures in the United States. ASCE. 9. ROCHA FELICES Arturo Interacción del comportamiento fluvial y las obras viales durante el Fenómeno de El Niño. Proceedings Institution of Civil Engineers.Comentarios Manual de Puentes Arturo Rocha Felices 7.■ 10 .W. D. 2003. SMITH. Lima. II Congreso Nacional de Obras de Infraestructura Vial. Journal of Performance of Constructed Facilities. conferencia dictada en el I Foro Regional de Ingeniería Civil del Norte Peruano.
con el objeto de recabar opiniones y comentarios del público en general. asimismo. para lograr un racional ordenamiento territorial vinculando las áreas de recursos. Que. análisis y diseño de puentes. y administrar el equipo mecánico a su cargo y garantizar su estado de operatividad. se aprobó la Organización y Funciones del Ministerio de Transportes y Comunicaciones y mediante Decreto Supremo Nº 041-2002-MTC se aprobó su estructura orgánica. los cuales han sido evaluados e incorporados por el Ministerio de Transportes y Comunicaciones al Manual de Diseño de Puentes. mediante Ley Nº 27791. señala que el Ministerio de Transportes y Comunicaciones integra interna y externamente al país. es un órgano de línea del Viceministerio de Transportes que está a cargo de dictar normas sobre el uso y desarrollo de la infraestructura de carreteras. Que. se han recibido valiosos aportes y comentarios. 31 de julio de 2003 CONSIDERANDO: Que. así como de fiscalizar su cumplimiento en las redes viales del país. como resultado de la citada publicación. en el marco de sus atribuciones y competencias. Que. puentes y ferrocarriles.Comentarios Manual de Puentes Arturo Rocha Felices ANEXO 1 Resolución Ministerial N° 589-2003-MTC/02 RESOLUCION MINISTERIAL Nº 589-2003-MTC-02 Lima. promoción. debiendo ser aplicado a nivel nacional. pautas y lineamientos básicos necesarios para el planeamiento. mercados y centros poblados. Que. la Dirección General de Caminos y Ferrocarriles. la Ley Nº 27779. de conformidad con el Artículo 60 del Reglamento de Organización y Funciones del Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Que. Ley de Organización y Funciones de los Ministerios. y contiene las normas técnicas fundamentales. el objetivo del Manual de Diseño de Puentes es definir las normas que rijan el diseño de las estructuras que conforman los puentes para beneficio de los usuarios de la infraestructura vial. documento que fue publicado en la página web del Ministerio de Transportes y Comunicaciones con fecha 11 de enero de 2003. modificado por el Decreto Supremo Nº 017-2003-MTC. a través de la regulación. producción. ejecución y supervisión de la infraestructura de transportes y comunicaciones. la Dirección General de Caminos y Ferrocarriles ha elaborado el Manual de Diseño de Puentes. 11 .
comuníquese y publíquese. la Dirección de Normatividad Vial ha emitido su conformidad al Manual de Diseño de Puentes. SE RESUELVE: Artículo Único. de acuerdo a los términos del Memorándum Nº 1513-2003-MTC/14.Aprobar el Manual de Diseño de Puentes elaborado por la Dirección General de Caminos y Ferrocarriles del Ministerio de Transportes y Comunicaciones.. Ley de Organización y Funciones del Ministerio de Transportes y Comunicaciones. el cual en anexo forma parte integrante de la presente Resolución. De conformidad con la Ley Nº 27791. su Reglamento aprobado por Decreto Supremo Nº 041-2002-MTC y su modificatoria.Comentarios Manual de Puentes Arturo Rocha Felices Que. Regístrese. EDUARDO IRIARTE JIMÉNEZ Ministro de Transportes y Comunicaciones 12 .
2 ESTUDIOS DE HIDROLOGIA E HIDRAULICA 1. en términos de su longitud y el nivel de riesgo considerado. Caudal máximo de diseño hasta la ubicación del cruce. Visita de campo. en el caso de reemplazo de un puente colapsado es conveniente obtener los parámetros de diseño anteriores.2 del Título I del Manual de Diseño de Puentes MANUAL DE DISEÑO DE PUENTES 1. Previsiones para la construcción del puente.2. Profundidad mínima recomendable para la ubicación de la cimentación. por ejemplo: Ministerio de Agricultura. o 13 . Nivel máximo de agua (NMA) en la ubicación del puente. por contracción y local. esta información puede ser proporcionada por entidades locales o nacionales. según el tipo de cimentación.2 Alcances El programa de estudios debe considerar la recolección de información. Área de flujo a ser confinada por el puente. Los estudios de hidrología e hidráulica para el diseño de puentes deben permitir establecer lo siguiente: Ubicación óptima del cruce.Comentarios Manual de Puentes Arturo Rocha Felices ANEXO 2 Punto 1. 1. Profundidades de socavación general. cuya cantidad y alcance será determinado en base a la envergadura del proyecto. Nivel mínimo recomendable para el tablero del puente.1 Objetivos Los objetivos de los estudios son establecer las características hidrológicas de los regímenes de avenidas máximas y extraordinarias y los factores hidráulicos que conllevan a una real apreciación del comportamiento hidráulico del río que permiten definir los requisitos mínimos del puente y su ubicación óptima en función de los niveles de seguridad o riesgos permitidos o aceptables para las características particulares de la estructura. Recolección y análisis de información hidrométrica y meteorológica existente. Obras de protección necesarias. reconocimiento del lugar tanto en la zona de cruce como de la cuenca global. Comportamiento hidráulico del río en el tramo que comprende el cruce. los trabajos de campo y los trabajos de gabinete.2. SENAMHI. Los estudios hidrológicos e hidráulicos comprenderán lo siguiente: Evaluación de estudios similares realizados en la zona de ubicación del puente.
por ejemplo. Caracterización hidrológica de la cuenca. considerada hasta el cruce del curso de agua. alteraciones aguas arriba o aguas abajo que debieran considerarse. incluyendo las llanuras de inundación.Pearson Tipo III.escorrentía. coeficientes de rugosidad considerando la presencia o no de vegetación. etc. debiéndose garantizar un estándar hidráulico mayor para el diseño de la cimentación del puente que el usualmente requerido para el dimensionamiento del área de flujo a ser confinada por el puente. métodos empíricos. se estima confiable y lógico. evaluando las huellas de nivel de la superficie de agua dejadas por avenidas extraordinarias recientes. Determinación del perfil de flujo ante el paso del caudal de diseño a lo largo del cauce. la longitud del tramo a ser analizado dependerá de las condiciones de flujo previstas. en todos los casos se recomienda llevar a cabo una prueba de ajuste de los distintos métodos de análisis de frecuencia (Gumbel. Selección de los métodos de estimación del caudal máximo de diseño. estática o dinámica. o inestabilidad del cauce. pueden corroborarse los resultados bien sea mediante factores obtenidos a partir de un análisis regional o. etc. Caracterización morfológica del cauce. en caso de contarse con registros hidrométricos de calidad comprobada. elección del resultado que. cuya aplicabilidad depende de las características de la cuenca. el aporte de escombros desde la cuenca. Adicionalmente. los cuales permitirán pre-establecer las condiciones a las que estará expuesta la estructura. en base a la determinación de las características de respuesta lluvia . Log . el periodo de retorno dependerá de la importancia de la estructura y consecuencias de su falla. Log – Normal. Determinación del periodo de retorno y la descarga máxima de diseño. de ser posible. Estimación de los caudales máximos para diferentes periodos de retorno y según distintos métodos. materiales cohesivos. para el cálculo del caudal máximo a partir de datos de lluvia se tienen: el método racional. se analizará la aplicabilidad de los distintos métodos de estimación del caudal máximo. diámetro medio del material del lecho tomado a partir de varias muestras del cauce. se sugiere la utilización de los programas de cómputo HEC-2. a criterio ingenieril.Comentarios Manual de Puentes Arturo Rocha Felices entidades encargadas de la administración de los recursos hídricos del lugar. y considerando aportes adicionales en la cuenca. Selección de secciones transversales representativas del cauce y obtención del perfil longitudinal. Determinación de las características físicas del cauce. etc. puede efectuarse un análisis de frecuencia que permitirá obtener directamente valores de caudal máximo para distintas probabilidades de ocurrencia (periodos de retorno). 14 . métodos en base a hidrogramas unitarios sintéticos. y asimismo. es especialmente importante la determinación de la estabilidad. estas incluyen la pendiente del cauce en el tramo de estudio. HEC-RAS o similares.. Evaluación de las estimaciones de caudal máximo.) para seleccionar el mejor.
El estudio debe indicar los periodos de sequía. Dado que. 1. el aporte de escombros desde la cuenca y los fenómenos de socavación. Evaluación de las estimaciones de socavación total. va apoyada sobre roca o suelo.Comentarios Manual de Puentes Arturo Rocha Felices Determinación de las características hidráulicas del flujo. cuyos valores son necesarios para la determinación de la profundidad de socavación. 1. si es superficial o profunda. de avenidas. El nivel de ubicación de la cimentación depende del tipo de cimentación. 15 . nivel de la superficie de agua. etc.3 Consideraciones para el Diseño Los puentes ubicados en el cruce con un curso de agua deben ser diseñados de modo que las alteraciones u obstáculos que estos representen ante este curso de agua sean previstos y puedan ser admitidos en el desempeño de la estructura a lo largo de su vida útil o se tomen medidas preventivas. 1. la información sobre la geomorfología y las condiciones del subsuelo del cauce y alrededores son complementarias con aquella obtenida de los estudios hidrológicos. deslizamientos e inundaciones. para recomendar las previsiones a tomarse en cuenta antes. esto es. y deberá estar por debajo de las profundidades de socavación estimadas. de otro lado. Determinación de las profundidades de socavación general. y de transición. por contracción. etc. el estudio de hidrología e hidráulica debe apoyarse en la siguiente información adicional: Perfil estratigráfico del suelo. así como la posibilidad de ocurrencia de derrumbes. pendiente de la línea de energía. debe considerarse mayor riesgo en la determinación del área de flujo a ser confinada por el puente que en la estimación de las profundidades de socavación. Para esto deben establecerse las características hidrogeodinámicas del sistema fluvial con el objeto de determinar la estabilidad de la obra respecto al comportamiento del cauce. un puente que colapsa o sufre daños estructurales mayores ante la erosión puede amenazar la seguridad de los transeúntes así como crear impactos sociales y pérdidas económicas significativas por un largo periodo de tiempo.2.2.4 Interrelación con los Estudios Geológicos y Geotécnicos En el caso de puentes sobre cursos de agua. generalmente. ancho superficial. geotécnica e hidráulica en forma conjunta. el daño ocasional producido a la vía y accesos aledaños al puente ante una avenida extraordinaria puede ser rápidamente reparado para restaurar el servicio de tráfico y..2. El diseño de los elementos de la subestructura se realizará tomando en cuenta los aspectos de ingeniería estructural. estas comprenden la velocidad media. área de flujo. Es importante considerar la posible movilidad del cauce. Recomendaciones de protección y/o consideraciones de diseño adicionales. durante y después de la construcción de las estructuras ubicadas en el cauce.5 Información de Apoyo Para el óptimo logro de los objetivos. local y total.
revisar proyectos de recursos hídricos planificados a futuro. etc. 1. Geomorfología del lugar (con llanuras de inundación. entrevistar residentes locales.6 Documentación Requerida Los estudios deberán ser documentados mediante un informe que contendrá. Ubicación del puente respecto a otras estructuras. Vista en planta del curso de agua.). Historial de desarrollo del curso de agua y de la cuenca. trenzado.). Adquirir mapas.2. cruza deltas o abanicos aluviales. Historial de avenidas. Características de las obras de defensa y de encauzamiento Conclusiones y Recomendaciones 16 . fotografías aéreas. Secciones transversales del cauce. meándrico. Características de la cuenca. gradación del material del lecho. lo siguiente: Características del río en la zona del proyecto Régimen de caudales Características hidráulicas Caudal de diseño y periodo de retorno Definición de la luz del puente y de los niveles del fondo de la superestructura Profundidad mínima recomendable para la ubicación de la cimentación. Evaluación cualitativa del lugar con un estimado del potencial de movimiento del curso de agua y su efecto sobre el puente. Carácter del curso de agua (perenne. Datos de erosión en otros puentes. intermitente.Comentarios Manual de Puentes Arturo Rocha Felices Tamaño. como mínimo. Historial erosivo del curso de agua. recto. etc. según el tipo de cimentación.
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