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APUNTES DE PUERTOS

Grado enIngeniera

Civil

J os Mara Medina Villaverde

02/04/2013

APUNTES DE PUERTOSREV13

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APUNTES DE PUERTOS

03-PUERTOS_REV13.DOCX

11 TABLA DE CONTENIDO1 TABLA DE CONTENIDO ............................................................................ 1

2 INTRODUCCIN ........................................................................................ 5

2.1 Introduccin ........................................................................................... 5

2.2 Aclaracin ............................................................................................. 5

2.3 Participantes en el programa ROM: ...................................................... 5

3 EL PUERTO ................................................................................................ 8

3.1 Clasificacin zonal del puerto ................................................................ 8

3.2 Servicios prestados ............................................................................... 9

3.2.1 Servicios al barco ............................................................................... 9

3.2.2 Servicios a la mercanca .................................................................... 9

3.2.3 Servicios al transporte terrestre ......................................................... 9

3.2.4 Otros servicios.................................................................................... 9

3.3 Tipos especiales de puerto ................................................................. 10

3.3.1 Puerto deportivo ............................................................................... 10

3.3.2 Astillero naval ................................................................................... 10

3.3.3 Puerto pesquero ............................................................................... 10

3.4 El rea portuaria .................................................................................. 10

4 LA OBRA MARTIMA ................................................................................ 12

4.1 Objetivo, Requisitos y Criterios de Proyecto ....................................... 12

4.2 Criterios generales de proyecto segn la ROM 00 .............................. 12

4.2.1 ndices para determinar el carcter general ..................................... 13

4.2.2 ndices para determinar el carcter operativo .................................. 15

4.2.3 Clculo de los ndices de Repercusin ............................................ 15

4.2.4 Vida til mnima ................................................................................ 184.2.5 Probabilidad conjunta de fallo .......................................................... 18

4.2.6 Periodo de retorno............................................................................ 18

4.2.7 Ejemplo de aplicacin al proyecto de un puerto deportivo en la costaasturiana ................................................................................................... 18

4.3 Criterios generales de proyecto segn la ROM 02 .............................. 20

5 OBRAS DE ABRIGO ................................................................................. 21

5.1 Introduccin ......................................................................................... 21

5.2 6.2 Proyecto de un dique de abrigo .................................................... 21

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25.3 Implantacin de diques de abrigo ....................................................... 22

5.4 6.3.1 Criterios generales ..................................................................... 22

5.4.1 Intervalo de tiempo para el anlisis operativo .................................. 23

5.4.2 Verificacin de los requisitos de proyecto ........................................ 23

5.4.3 Seguridad, servicio y uso y explotacin ........................................... 23

5.4.4 Requisitos ambientales .................................................................... 23

5.4.5 Requisitos legales especficos ......................................................... 23

6 DIQUES DE ABRIGO................................................................................ 24

6.1 Partes del dique .................................................................................. 24

6.2 Interaccin respecto al oleaje .............................................................. 24

6.2.1 Reflexin .......................................................................................... 24

6.2.2 Transmisin ...................................................................................... 25

6.2.3 Disipacin ......................................................................................... 25

6.2.4 Altura de ola a pie de dique y en presencia de l ............................. 26

6.3 Diques en talud ................................................................................... 27

6.3.1 Partes de un dique en talud ............................................................. 27

6.3.2 Modos de fallo del dique en talud ..................................................... 28

6.3.3 Definicin del nivel de dao ............................................................. 28

6.3.4 Estabilidad de los elementos del manto. Talud crtico ...................... 34

6.3.5 Algunas formulaciones empricas para el clculo de diques en talud.................................................................................................................. 36

6.3.6 Dimensiones de la superestructura .................................................. 38

6.3.7 Dique en talud sin superestructura ................................................... 40

6.3.8 Dique sumergido .............................................................................. 40

6.3.9 Ejemplo de clculo de un dique en talud .......................................... 41

6.4 Diques verticales ................................................................................. 53

6.4.1 Introduccin ...................................................................................... 53

6.4.2 Cajones flotantes.............................................................................. 55

6.4.3 Clculo de un dique vertical ............................................................. 55

6.5 Bases de clculo ................................................................................. 58

6.6 Tipologas de diques en funcin del oleaje incidente .......................... 59

7 CAJ ONES FLOTANTES ........................................................................... 60

7.1 Contenido del proyecto de un cajn flotante ....................................... 607.2 Composicin de un cajn .................................................................... 61

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37.3 Diferencias entre ambos tipos de cajones ........................................... 66

7.4 Determinacin de las dimensiones ..................................................... 67

7.4.1 Manga del cajn ............................................................................... 67

7.4.2 Longitud o eslora del cajn .............................................................. 67

7.4.3 Altura del cajn ................................................................................ 67

7.4.4 Cota de coronacin .......................................................................... 67

7.5 Acciones sobre el cajn ...................................................................... 68

7.5.1 Estructurales .................................................................................... 68

7.5.2 Otros valores representativos de las acciones ................................. 79

7.5.3 Valores de clculo de las acciones .................................................. 81

7.5.4 Estabilidad ........................................................................................ 90

7.6 Construccin y fondeo de un cajn ..................................................... 90

8 NIVELES DE CLCULO ........................................................................... 94

9 ANLISIS DE LA PROPAGACIN DEL OLEAJ E .................................... 96

10 DETERIORO .......................................................................................... 99

10.1 Calidad del hormign ..................................................................... 103

11 CONDICIONANTES ................................................................................. 0

11.1 Comportamiento del terreno .............................................................. 0

11.1.1 Roca y suelos granulares. ................................................................ 0

11.1.2 Suelos cohesivos blandos. ............................................................... 0

11.1.3 Interaccin suelo-dique. ................................................................... 0

11.1.4 Banquetas y rellenos. ....................................................................... 1

11.1.5 Erosin superficial. ........................................................................... 1

11.2 Condicionantes morfolgicos ............................................................. 1

11.3 Materiales y procesos constructivos .................................................. 2

11.3.1 Materiales de prstamo .................................................................... 2

11.3.2 Capacidad y dimensiones de la gra ............................................... 2

11.3.3 Vertidos desde gnguil ..................................................................... 2

11.3.4 Paradas forzosas y esperas constructivas ....................................... 3

11.3.5 Equipos constructivos. ..................................................................... 4

11.4 Eleccin de dique segn los condicionantes...................................... 4

12 MODELOS MATEMTICOS .................................................................... 7

12.1 Estudios de agitacin portuaria .......................................................... 7

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412.1.1 Exigencias al modelo ....................................................................... 7

12.1.2 Ejecucin del estudio ....................................................................... 7

12.2 Estudios de resonancia en drsenas ............................................... 18

12.2.1 Ruido blanco .................................................................................. 19

13 ENSAYOS EN MODELO FSICO ........................................................... 20

13.1 Introduccin ..................................................................................... 20

13.2 Escalas del modelo .......................................................................... 20

13.2.1 Modelos de semejanza .................................................................. 20

13.2.2 Tipos de semejanza ....................................................................... 20

13.2.3 Relaciones entre las escalas .......................................................... 21

13.2.4 Modelo de semejanza .................................................................... 22

13.2.5 Modelos de fondo mvil ................................................................. 24

13.2.6 Construccin del modelo ................................................................ 26

14 LOGSTICA ............................................................................................ 30

14.1 El puerto y las cadenas logsticas .................................................... 31

14.2 Actividades logsticas portuarias ...................................................... 32

14.3 Concepto de ZAL portuaria .............................................................. 33

14.4 Parmetros operativos de las Zonas de Actividades Logsticas ...... 35

14.5 Efectos generados por una ZAL ...................................................... 35

14.5.1 Efecto sobre las Empresas ............................................................ 36

14.5.2 Efectos sobre el entorno urbano regional y medioambiental ....... 36

14.5.3 Impacto Global en el Sector Transporte ......................................... 36

14.6 Conclusiones ................................................................................... 36

15 BIBLIOGRAFIA ....................................................................................... 37

16 GLOSARIO ............................................................................................. 39

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52 INTRODUCCIN

2.1 Introduccin

Los presentes apuntes son nuevos, y se estn actualizando permanentemente,por lo que conviene que ests atento a las nuevas versiones publicadas en elcampus virtual.

Vers que existen captulos an no redactados; debes consultar con elProfesor si su contenido entra en examen, y de ser as, debes estudiarlos apartir de lo expuesto en clase y de las presentaciones suministradas.

2.2 AclaracinLos presentes apuntes estn basados en las Recomendaciones para Obras

Martimas (R.O.M.) de Puertos del Estado, de cuya comisin de trabajo elprofesor de la asignatura forma parte, y en experiencias obtenidas en proyectosy trabajos del autor.

En concreto, las R.O.M. que se van a resumir en estos apuntes, son lassiguientes:

ROM 0.2: Acciones en el proyecto de obras martimas y portuarias ROM 1.0: Criterios generales para obras y estructuras de abrigo ROM 1.1: Diques de abrigo ROM 2.1: Muelles

ROM 2.2: Estructuras de atraque, amarre y fondeo ROM 3.1: Proyecto de la configuracin martima de los puertos, canales

de acceso y reas de flotacin. ROM 3.3: Sealizacin, balizamiento y sistemas de control en reas

portuarias

2.3 Part icipantes en el programa ROM:Los tcnicos que forman parte de la comisin tcnica de la ROM son, por ordenalfabtico de apellidos, los siguientes:

Sergi Ametller, SENER Manuel Arana, Puertos del Estado J os Mara Berenguer, BERENGUER INGENIEROS Alfredo Carrasco, Autoridad Portuaria Baha de Algeciras J uan Carlos Carretero, Puertos del Estado Beatriz Colunga, Autoridad Portuaria de Vigo J ess Corral, Universidad Politcnica de Catalua J ulio de la Cueva, Autoridad Portuaria de Gijn Mario de Miguel, Autoridad Portuaria de Gijn J avier Escartn, PROINTEC Francisco Esteban, FCC

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6 Enrique de Farag, PROES J orge Flores, KV CONSULTORES Xavier Ges, Puertos del Estado Gonzalo Gmez Barqun, Puertos del Estado Miguel ngel Gmez Caldito, ALATEC Marta Gmez Lahoz, Puertos del Estado Gregorio Gmez Pina, D.G. Costas. Ministerio del Medio Ambiente J os Manuel Gonzlez Herrero, ACCIONA INGENIERA Noelia Gonzlez Patio, DRAGADOS ACS J uan Ignacio Grau, Puertos del Estado Gregorio Iglesias, Universidad de Santiago de Compostela J os Ramn Iribarren, SIPORT XXI Ana de Lope, Puertos del Estado Luis Lpez Gonzlez, SIPORT XXI

Cristina Lpez Arias, Autoridad Portuaria de Bilbao Miguel ngel Losada, Universidad de Granada Enrique Macieira, Autoridad Portuaria de Corua Mara Luisa Magallanes, EGENOR Mara J ess Martn Soldevilla, Centro de Estudios Puertos y Costas David Martnez Lorente, SENER J osep Ramn Medina Folgado, Universidad Politcnica de Valencia J os Mara Medina Villaverde, NAUTILUS INGENIERA MARTIMA,

Universidad Europea de Madrid

Rafael Molina, TIPSA Pablo Molinero, DRAGADOS ACS J os Luis Mons de Prat, Instituto de Hidrodinmica Aplicada INHA J avier Mora, Autoridad Portuaria de Tenerife J os Moyano, Autoridad Portuaria de Gijn Vicente Negro, Universidad Politcnica de Madrid Begoa Prez Gmez, Puertos del Estado Carlos Prez Quintero, Puertos de Andaluca Eloy Pita Olalla, INCREA Ignacio Rodrguez Snchez-Arvalo, Puertos del Estado Antonio Marcos Ruiz Vega, Autoridad Portuaria Baha de Cdiz Olga Snchez Luzn, Autoridad Portuaria de Sevilla Carlos Sanchidrin, PROES Francisco J avier de los Santos, Autoridad Portuaria Baha Algeciras Obdulio Serrano, Puertos del Estado Antonio Soriano, INGENIERA DEL SUELO J uan Carlos Su, Autoridad Portuaria Baha de Algeciras J avier Uzcanga, Autoridad Portuaria de Barcelona J os Mara Valds, EPTISA

Csar Vidal, Universidad de Cantabria J os Luis Zatarain, Autoridad Portuaria de Santander

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7Coordinador general del Programa ROM: Francisco J os Gonzlez Portal,Puertos del Estado

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83 EL PUERTOEl puerto es, por extensin, aquel espacio destinado y orientado especialmenteal flujo de mercancas, personas, informacin o a dar abrigo y seguridad a

aquellas embarcaciones o naves encargadas de llevar a cabo dichas tareas.Dentro de los puertos martimos se pueden distinguir aquellos orientados a lacarga y descarga de contenedores; de mercancas de distinto tipo,especialmente los pesqueros; al depsito de embarcaciones de recreo (puertosdeportivos) u otros. Los puertos, asimismo, pueden clasificarse dentro de otrascategoras, como segn el uso civil o militar, el calado del que dispongan:puertos de aguas profundas, superior a los 45 pies (13,72 m), etc.

figura 1Puerto de Roquetas

3.1 Clasificacin zonal del puertoDesde el punto de vista funcional, las obras y las instalaciones de un puerto sepueden clasificar por su ubicacin. As, se distinguen cuatro zonas diferentes:

La zona martima destinada al barco, en la que se disponen las obrasde abrigo que protegen la zona de atraques del oleaje exterior,constituidas fundamentalmente por los diques; las obras de acceso quefacilitan el acceso del barco al puerto en condiciones de seguridad,

garantizando su maniobrabilidad, anchura y calado adecuados. Entreellas estn la sealizacin (radar, faros, balizas, radiofaros, boyas,

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9etctera), los diques de encauzamiento, canales dragados, esclusas; losespacios de fondeo (radas) con la funcin de mantener el barco enaguas tranquilas, sin obstruir el trfico, a la espera de su turno deatraque en los muelles; y las drsenas que constituyen la superficie deaguas abrigadas aptas para la permanencia y operacin de los barcos(de marea o de flotacin, segn estn o no sometidas a la accin de lasmareas).

La zona terrestre, destinada fundamentalmente a la mercanca, incluyela superficie de operacin terrestre constituida por los muelles, queadems de facilitar el atraque y amarre de los barcos, sirven de soporteal utillaje y de acopio provisional de mercancas; y los depsitos queadems de adecuar un espacio a las mercancas, sirven de regulacinde los flujos martimo-terrestres.

La zona de evacuacin, destinada al transporte terrestre, en la que se

debe diferenciar las vas de acceso al puerto desde la red de carreterasgeneral, las de circunvalacin o reparto y las de penetracin a la zona deoperacin terrestre, con sus reas de maniobra y estacionamiento.

Ocasionalmente puede ubicarse en los puertos una zona deasentamiento de industrias bsicas: siderurgias, astilleros,petroqumicas, refineras, etc. En algunos casos ha sido necesario crearpuertos exclusivamente para su servicio, como el caso del puertoexterior de Huelva, orientado a la industria petroqumica.

3.2 Servicios prestadosEl conjunto de servicios que presta un puerto se pueden clasificar en funcindel mbito al que van destinados.

3.2.1 Servicios al barcoEntre los servicios al barco se incluyen: la consigna, el practicaje, el remolque,el avituallamiento, la carga de combustible, la descarga de residuos del lavadode tanques, la recogida de basuras, las reparaciones y mantenimiento, etc.

3.2.2 Servicios a la mercanca

Para los servicios a la mercanca se incluyen: la consigna, la estiba, la aduana,la sanidad, la vigilancia, los servicios comerciales de los transitarios,consignatarios y otros agentes.

3.2.3 Servicios al transporte terrestreLos servicios al transporte terrestre son los de representacin, actividades detransbordo y manipulacin de mercancas.

3.2.4 Otros serviciosPara terminar, el apartado de servicios varios, entre los que se encuentran los

seguros, los bancarios, los mercantiles, los de comunicacin, etc.

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103.3 Tipos especiales de puerto

3.3.1 Puerto deport ivoLos puertos deportivos son aquellos especialmente dirigidos a abrigar duranteestancias ms o menos prolongadas o servir de base a las embarcaciones derecreo, que por su uso irregular deben pasar estancias prolongadas en zona deamarre o en dique seco.

Por las necesidades a cubrir de estos puertos, suelen presentar caractersticasdiferenciadas respecto a los puertos mercantes o tradicionales como zona devaradero, dique seco, atarazanas o la existencia de restaurantes, tiendas yotros servicios enfocados a una clientela de cierto poder adquisitivo.

3.3.2 Asti llero navalLos puertos o partes de los puertos que se encargan especialmente de la

construccin o reparacin de buques son los astilleros con instalacionesparticulares de este tipo. Suelen ser representativos de los astilleros laexistencia de grandes gras, diques secos o diversas zonas de botadura parabuques de distinto tamao.

3.3.3 Puerto pesqueroAquellos encargados del manejo de mercancas perecederas y especialmentelos destinados a la descarga del pescado, los puertos pesqueros, contienen ensus instalaciones edificios orientados a la compraventa de estas mercancas,laslonjas. Estos puertos, al ser lugar de origen para la entrada en el mercadode estos productos deben dotarse de la infraestructura logstica y mercantilpara distribuirlos a las zonas de consumo.

3.4 El rea por tuariaPor lo general, un rea portuaria se proyecta para facilitar las operacionesportuarias y logsticas relacionadas con el transporte martimo y suinterconexin con otros modos de transporte y con la gestin integral del barco,incluyendo las operaciones relacionadas con la actividad nutica-deportiva,industrial y militar.

Un rea portuaria tiene, entre otras, las siguientes infraestructuras relacionadascon:

la seguridad y el uso y la explotacin del buque: superficie de aguaabrigada mnima requerida, metros lineales de atraque y, en su caso,rea de fondeo y otras reas particulares, p.ej. varaderos, etc.,

el control de las oscilaciones del mar: diques de abrigo y estructurasmartimas,

el uso y la explotacin terrestre del rea: superficie de tierra mnima,especificando superficies de operacin, estacionamiento y

almacenamiento, y los movimientos de trfico y mercancas previstos,incluyendo los sistemas de manipulacin,

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11 la accesibilidad de los modos de transporte terrestre (trfico viario y

ferroviario). En el primer grupo de infraestructuras se pueden diferenciar las

siguientes subreas: el canal de acceso, la bocana, la zona de maniobray fondeo en su caso, las zonas de atraque y amarre, tales como muelles,pantalanes, etc. Sus dimensiones dependen, entre otros, de loscaracteres general y operativo del rea, de las caractersticas yfrecuencia de escala de la flota de buques de proyecto, de los niveles decalidad del servicio considerados como admisibles y de las condicionesclimticas locales. Por lo general, ser el oleaje el condicionanteclimtico predominante, pero, en algunos casos, podr haber otroscondicionantes locales.

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124 LA OBRA MARTIMAToda obra martima se construye para cumplir unas determinadas funciones,permitiendo o facilitando unas actividades econmicas, repercutiendo

socialmente e interfiriendo con el medio ambiente. Esta obra debe ser fiable,funcional y operativa durante el tiempo en que vaya a permanecer en servicio.

A lo largo de su vida, la obra pasa por diferentes estados de proyecto ,estructurales, formales y de uso y explotacin dependiendo de la variabilidadtemporal y espacial de los factores de proyecto.

Por diversas razones o causas, la obra puede perder, progresivamente o demanera sbita, de forma temporal o definitiva, parcial o totalmente suspropiedades resistentes o estructurales (seguridad), estructurales y formales(servicio) y de uso y explotacin (explotacin) por mecanismos descritos enmodos de fallo y de parada operativa.

4.1 Objetivo, Requis itos y Criterios de ProyectoEl objetivo de proyecto es conseguir una obra, que en su conjunto, tramos yelementos, satisfaga los requisitos de seguridad, servicio y uso y explotacinen cada una de las fases de proyecto,

estudiando alternativas y determinando para ellas los factores deproyecto que,

o (1) definen la geometra de la obra y del terreno,o (2) caracterizan el medio fsico y los materiales yo (3) valoran los agentes y sus acciones

verificando que se alcanzan los niveles de fiabilidad, funcionalidad yoperatividad recomendados en la seccin 2.10 de la ROM 00.

Los criterios de proyecto se emplean para definir y verificar un Proyecto ysus alternativas; se consideran, al menos, los siguientes criterios,

Espacio y tiempo Temporalidad y vida

Condicionantes y bases de clculo Carcter general y carcter operativo Procedimiento de clculo Fiabilidad, funcionalidad y operatividad Valores recomendados

Las secciones 2.4 y siguientes de la ROM 00 se dedican al desarrollo de loscriterios de Proyecto.

4.2 Criterios generales de proyecto segn la ROM 00El objetivo principal del Proyecto es definir el tramo de obra y verificar quesatisface unas determinadas funciones con la fiabilidad, la funcionalidad y la

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13operatividad requeridas. Para ello se establece un procedimiento general declculo. ste se inicia definiendo la obra o tramo en el tiempo y en el espaciodesde el punto de vista de la seguridad, el servicio y el uso y la explotacin.Para conseguir este objetivo se definen los siguientes conceptos: carcter,provisionalidad, fases de proyecto y su duracin, mtodo de verificacin de laobra martima y de sus elementos y las probabilidades frente a un modo yfrente al conjunto de modos de fallo y parada.

A partir de ellos se recomiendan, entre otros, la vida til de la obra, laprobabilidad conjunta de fallo frente a los modos de fallo principalesadscritos a los estados lmite ltimos y de servicio, la operatividad mnima, elnmero medio de paradas operativas y la duracin mxima.

figura 2Criterios generales de proyecto segn la ROM-00. Carcter general

figura 3Criterios generales de proyecto segn la ROM-00. Carcter operativo

4.2.1 ndices para determinar el carcter generalCorresponde al promotor de la obra martima, pblico o privado, especificar elcarcter general de la obra. A falta de una definicin especfica, el carcter

general de la obra se establecer en funcin de los siguientes ndices, ndice de repercusin econmica, IRE

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15 ISA3, el subndice de alarma social.

En funcin del valor del ndice de repercusin social y ambiental ISA, las obrasmartimas se clasificarn en cuatro tipos correspondientes a cuatrosubintervalos, Si, i =1, 2, 3, 4,

S1, obras sin repercusin social y ambiental significativa, ISA < 5 S2, obras con repercusin social y ambiental baja, 5 ISA < 20 S3, obras con repercusin social y ambiental alta, 20 ISA < 30 S4, obras con repercusin social y ambiental muy alta, ISA 30

4.2.2 ndices para determinar el carcter operativoCorresponder al promotor de la obra martima, pblico o privado, especificarsu carcter operativo.

A falta de una determinacin especfica, el carcter operativo de una obra

martima se establecer en funcin de los siguientes ndices, ndice de repercusin econmica operativo, IREO ndice de repercusin social y ambiental operativo, ISAO

4.2.2.1 ndice de repercus in econmica operativo, IREOValora cuantitativamente los costes ocasionados por la parada operativa deltramo de obra.

En funcin del valor del ndice de Repercusin Econmica Operativo IREO, lasobras martimas se clasificarn en tres tipos correspondientes a tres

subintervalos, RO,i, i=1, 2, 3, RO,1, obras con repercusin econmica operativa baja: IREO 5 RO,2, obras con repercusin econmica operativa media: 5 < IREO 20 RO,3, obras con repercusin econmica operativa alta: IREO >20

4.2.2.2 ndice de repercusin social y ambiental operativo, ISAODe forma similar al ISA, se calcula como:

=

3

=1 [3]

con significados y valoraciones equivalentes en los tres casos.

4.2.3 Clculo de los ndices de RepercusinLa importancia econmica, y social y ambiental del tramo de obra se valoramediante su carcter general y operativo. Corresponde al promotor de la obramartima, pblico o privado, especificar el carcter del tramo de obra. A falta deuna definicin especfica, el carcter se determinar en funcin de unos ndicescuyo valor se calcular de forma aproximada segn el mtodo descrito en losapartados siguientes.

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164.2.3.1 Clculo aproximado del IREEl IRE se define mediante la expresin [1], en la que:

CRD es el coste de inversin de las obras de reconstruccin de la obramartima a su estado previo, en el ao en que se valoren los costes por

cese o afeccin de las actividades econmicas directamenterelacionadas con la obra. A falta de estudios de detalle,simplificadamente, podr considerarse que este coste es igual a lainversin inicial debidamente actualizada al ao citado.

CRI son las repercusiones econmicas por cese e influencia de lasactividades econmicas directamente relacionadas con la obra, ya seanoferentes de servicios creados tras su puesta en servicio o demandantesy causadas por daos en los bienes defendidos. Se valorar en trminosde prdida de Valor Aadido Bruto (VAB), a precios de mercado duranteel periodo que se estime dure la reconstruccin, tras la destruccin oprdida de operatividad de la obra, considerando que sta se produceuna vez consolidadas las actividades econmicas directamenterelacionadas con la obra.

C0 es un parmetro econmico de adimensionalizacin. Su valordepende de la estructura econmica y del nivel de desarrollo econmicodel pas donde se vaya a construir la obra, variando, en consecuencia,con el transcurso del tiempo, tomndose, en Espaa, para el aohorizonte en los que se valoran los costes CRD y CRI, C0 = 3 Meuros.

4.2.3.1.1 Evaluacin aproximada de CRI / COEn aquellos casos en los cuales no se realice una determinacin detallada deCRI, bien por razones de complejidad desproporcionada respecto a la magnitudde la obra, bien por falta de estudios previos, el cociente CRI / C0, podrestimarse cualitativamente y de forma aproximada, mediante la ecuacinsiguiente: 0 = ( + ) [4]donde,

A valora el mbito del sistema econmico y productivo, B, la importancia estratgica del sistema econmico y productivo, y C, la importancia de la obra para el sistema econmico y productivo al

que sirve.

Estos coeficientes se determinarn de la siguiente manera:

A: se valorar asignando los siguientes valores en funcin de que aquelsea un mbito,

o Local, (1)

o Regional, (2)o Nacional/Internacional, (5)

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17 B: se valorar asignando los siguientes valores en funcin de que

aquella sea,o Irrelevante, (0)o Relevante, (2)o Esencial, (5)

C: se valorar asignando los siguientes valores en funcin de queaquella sea,

o Irrelevante, (0)o Relevante, (1)o Esencial, (2)

En cuanto al ISA, se pueden valorar sus factores ISA i como:

ISA1: Se asignarn los siguientes valores en funcin de dicha posibilidady alcance1:

o Remoto, (0), es improbable que se produzcan daos a personaso Bajo, (3), la prdida de vidas humanas es posible pero poco

probable (accidental),afectando a pocas personaso Alto, (10),la prdida de vidas humanas es muy probable pero

afectando a un nmero no elevado de personas2o Catastrfico, (20), la prdida de vidas humanas y daos a las

personas es tan grave que afecta a la capacidad de respuestaregional.

ISA2: Se asignarn los siguientes valores en funcin de laposibilidad,persistencia e irreversibilidad de daos en el medio ambienteo en el patrimonio histrico-artstico,

o Remoto, (0), es improbable que se produzcan daos ambientaleso al patrimonio.

o Bajo, (2), daos leves reversibles (en menos de un ao) oprdidas de elementos de escaso valor.

o Medio, (4), daos importantes pero reversibles (en menos decinco aos) o prdidas de elementos significativos del patrimonio.

o Alto, (8),daos irreversibles al ecosistema o prdidas de unospocos elementos muy importantes del patrimonio.

o Muy Alto, (15) daos irreversibles al ecosistema, implicando laextincin de especies protegidas o la destruccin de espaciosnaturales protegidos o un nmero elevado de elementosimportantes del patrimonio.

ISA3: Se asignarn los siguientes valores en funcin de la intensidad dela alarma social generada,

o Bajo, (0), no hay indicios de que pueda existir una alarma socialsignificativa asociada al fallo de la estructura

1

En la evaluacin de este subndice se deber tener en cuenta la existencia, o no, de sistemasy planes de evacuacin de las instalaciones.2 P.ej. daos del tipo de accidente de trfico grave.

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18o Medio, (5), alarma social mnima asociada a valores de los

subndices ISA1 e ISA2 altos.o Alto, (10), alarma social mnima debida a valores de los

subndices ISA1, catastrfico e ISA2, muy alto.o Mxima, (15), alarma social mxima

4.2.4 Vida til mnimaLa duracin de la fase de proyecto servicio, Vm, o vida til ser, como mnimo,el valor consignado en la tabla 1, en funcin del IRE, ndice de repercusineconmica de la obra martima.

tabla 1Vida til mnima en la fase de proyecto servicio

4.2.5 Probabilidad conjunta de falloLa probabilidad conjunta de fallo pf,ELU, del tramo de obra, frente a los modosde fallo principales adscritos a los estados lmite ltimos no podr exceder losvalores consignados en la tabla 2,en su vida til. En cuanto a los estadoslmites de servicio, la probabilidad conjunta de fallo mxima pf,ELS, del tramo deobra frente a los modos de fallo principales adscritos a los estados lmite deservicio, no podr exceder los valores consignados en la tabla 3, durante lafase de proyecto servicio.

tabla 2Mxima probabilidad conjunta en la fase de servicio para los E.L.U.

tabla 3Mxima probabilidad conjunta en la fase de servicio para los E.L.S.

4.2.6 Periodo de retornoPara una vida til superior a 10 aos, la relacin entre probabilidad de fallo,pn.V, vida til de la obra, V, y periodo de retorno, TR, es la siguiente:

. = 1 1 1 [5]

4.2.7 Ejemplo de aplicacin al proyecto de un puerto deportivo en la

costa asturianaPara este proyecto, los valores de los coeficientes que determinan el IRE son:

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19 mbito del sistema econmico: Local A = 1 Importancia estratgica del sistema: Relevante B = 2 Importancia econmica de la obra: Relevante C = 1

Por tanto, el valor del cociente CRI/C0 ser de 3 que se sumar con el cociente

entre CRD y C0 cuyo valor ser de 10. En consecuencia, el valor del IRE estarcomprendido entre 5 y 20 y la obra tendr una repercusin econmica media.

El otro ndice que hay que calcular es el de la repercusin social y ambiental,ISA. Este ndice estima de manera cualitativa el impacto social y ambientalesperable en el caso de producirse la destruccin o la prdida de operatividadtotal de la obra martima. Para ello valora la posibilidad de prdidas de vidashumanas (ISA1), los daos en el medio ambiente y en el patrimonio histrico-artstico (ISA2) y el alcance de la alarma social generada (ISA3). El ISA sedefine como la suma de los factores enunciados.

Los valores para estos tres factores en funcin de la posibilidad y alcance decada uno de ellos son los siguientes:

Remoto, es improbable que se produzcan daos a personas ISA1 = 0 Bajo, daos leves reversibles ISA2 = 2 Bajo, no hay indicios de que pueda existir una alarma social significativa

asociada al fallo de la estructura ISA3 = 0

De lo cual se obtiene que el valor del ISA es de 2, con lo que la obra objeto delproyecto es una obra sin repercusin social y ambiental significativa.

Una vez obtenidos ambos ndices, a partir de ellos se puede obtener la vida tily la probabilidad conjunta de fallo adscritos a los estados lmite ltimos.Considerando un IRE comprendido entre 5 y 20 resulta que vida til mnima, V,es de 25 aos, y con un ISA menor de 5 la probabilidad de fallo para losestados lmite ltimos, pn,V, es de 0.20.

Como el carcter general de la obra es IRE 20 e ISA < 20, y se verificamediante un mtodo de nivel I, es suficiente evaluar su seguridad frente a losmodos de fallo principales. Estos modos de fallo estn adscritos a estadoslmite ltimos y su causa es la ocurrencia de un agente del medio fsico. En

consecuencia, la probabilidad de fallo de la obra se podr aproximar por laprobabilidad de excedencia del valor del agente predominante.

Sustituyendo en la expresin [5] los valores obtenidos resulta un valor para elperiodo de retorno de 113 aos. Con este periodo de retorno, se entra en elrgimen extremal (figura 4), obtenindose una altura de ola de clculo cuyovalor es Hd = 8.0 m.

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figura 4Rgimen extremal

En funcin de los parmetros , y , de la funcin de distribucin de Weibull,y del nmero medio de temporales por ao, , la altura de ola de clculo sepuede obtener de forma analtica como:

= 1 1

+ [6]El Periodo de Retorno es un modo intuitivo de evaluar como de raro o pocofrecuente es un suceso. No obstante, es muy importante recordar que TR es untiempo promedio.

4.3 Criterios generales de proyecto segn la ROM 02Resultan ser mucho ms sencillos que para la ROM 00. El criterio de la ROM0.2 se aplica en el ejemplo contenido en el apartado 6.3.9.

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215 OBRAS DE ABRIGO

5.1 IntroduccinEn el mbito martimo un rea abrigada es una superficie de agua y tierra a

resguardo de las acciones de las dinmicas atmosfrica y marina.Dependiendo del nivel de proteccin y de las caractersticas de lasinstalaciones se pueden distinguir dos tipos de rea abrigada: portuaria y litoral.La primera de ellas se dedica principalmente a la actividad portuaria, mientrasque la segunda es especfica del uso y gestin del litoral como borde tierra-mar.

El objetivo del Proyecto de un rea abrigada es conseguir que sta responda alos criterios de optimizacin funcional, econmica y ambiental tanto de lasobras necesarias como de su uso y explotacin, y que en su conjunto, tramos y

elementos satisfagan los requisitos de fiabilidad, aptitud para el servicio ofuncionalidad3 y operatividad exigidos en cada una de las fases de proyecto, deaqu en adelante denominados requisitos de proyecto.

5.2 6.2 Proyecto de un dique de abrigoPara controlar las oscilaciones del mar, en particular el oleaje, puede sernecesaria la construccin de obras martimas de abrigo, o diques de abrigo,cuya presencia interfiere con aqullas.

La superposicin de las oscilaciones incidentes, y las generadas y

transformadas por la presencia de la obra, constituye el conjunto deoscilaciones que afecta al rea abrigada y condiciona sus niveles de uso yexplotacin, seguridad y servicio.

El proyecto de un rea abrigada y de las obras de abrigo necesarias deber serel resultado de, al menos, la siguiente secuencia de actividades:

1) Especificar los criterios generales definiendo la finalidad de la obra, loscondicionantes funcionales, los plazos temporales y unidades espaciales(tramos) de la obra y, en cada fase de proyecto, el carcter general y elcarcter operativo de la obra y de cada uno de sus tramos, as como los

requisitos de proyecto.2) Describir y caracterizar en el emplazamiento el rea abrigada.3) Describir y caracterizar los factores de proyecto en el emplazamiento

que definen la geometra, el medio fsico, el terreno y los materiales,identificando y valorando los agentes y acciones y sus escalastemporales y espaciales, especificando, en su caso, los aosmeteorolgicos y los ciclos de solicitacin y operatividad.

A partir de ellas se recomienda:

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221. Realizar los Estudios Previos con el objetivo de definir diferentes

alternativas para las disposiciones en planta del rea abrigada y para latipologa de los diques de abrigo en funcin tanto de los requerimientosdel uso y explotacin como de los condicionantes del terreno,morfolgicos, climticos, medioambientales, de los materiales y losmtodos constructivos, de conservacin y mantenimiento existenteslocalmente y la aptitud de desmantelamiento.

2. Predimensionar en planta y alzado la obra y determinar sus escalasespaciales (tramos).

3. Estudiar el comportamiento hidrodinmico, geotcnico, estructural yconstructivo de la obra y de sus tramos frente a los factores de proyecto,as como su interaccin con el entorno litoral, identificando los modos defallo frente a la seguridad y el servicio, y los modos de parada frente aluso y la explotacin.

4. Verificar que en el conjunto de la obra, sus tramos y elementos secumplen los requisitos de proyecto en cada una de las fases para todoslos modos de fallo y parada.

5. Optimizar funcional, econmica y ambientalmente el rea abrigada y losdiques de abrigo teniendo en cuenta tanto los costes de primeraconstruccin como los de conservacin y, eventualmente, reparacin enla vida til y de desmantelamiento, seleccionando alternativas.

5.3 Implantacin de diques de abrigo

Cuando a causa de las dinmicas atmosfrica y marina no se satisfagan losrequisitos de proyecto en el rea o en alguna de sus infraestructuras, serecomienda considerar la implantacin de uno o ms diques de abrigo.

5.4 6.3.1 Criterios generalesPara el dique en su conjunto y para cada uno de sus tramos, el promotordeber definir:

1) la temporalidad de la obra y la previsin de entrada en servicio de losdiferentes elementos que la componen,

2) el carcter operativo y el carcter general, y en funcin de ellos,3) la duracin de cada una de las fases de proyecto,4) los requisitos de fiabilidad y funcionalidad en cada una de ellas,5) el nivel de operatividad, el nmero medio de paradas operativas y la

duracin mxima de una parada operativa en el intervalo de tiempo y, ensu caso,

6) el plan de desmantelamiento y de restauracin de la ribera del mar y suentorno ambiental.

En los casos en los que el promotor de la obra no haya definido algunos oninguno de los criterios generales indicados en el apartado anterior, o cuandoel carcter general y el operativo propuestos sean injustificadamente diferentes

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APUNTES DE PUERTOS


23de los habituales en este tipo de obras, el proyectista determinar para cadatramo de la obra el carcter general y el operativo, y en funcin de ellos losrestantes requisitos de proyecto.

5.4.1 Intervalo de tiempo para el anlis is operativo

El promotor definir los intervalos de tiempo para la verificacin de losrequisitos de seguridad, el servicio y el uso y la explotacin, de la obra y de sustramos en funcin, entre otros, de los estudios del rendimiento econmico yoperativo. Por lo general, la unidad de intervalo de tiempo para la verificacinser el ao y la vida til se especificar en aos.

5.4.2 Verificacin de los requisitos de proyectoUn proyecto de obra de nueva construccin deber verificar los requisitosestructurales, formales y de uso y explotacin, los ambientales y los legales.

Esta verificacin se realizar teniendo en cuenta el comportamiento einteraccin de los diques de abrigo con los agentes predominantes.

5.4.3 Seguridad, servicio y uso y explotacinSe verificarn estos requisitos, al menos, en condiciones de trabajo normales yextremas, y en su caso en condiciones de trabajo excepcionales.

5.4.4 Requisitos ambientalesLos requerimientos ambientales de las obras martimas y de los diques deabrigo se recogen en la normativa ambiental de aplicacin y con carcter

especfico en la ROM 5.0. Los requerimientos relacionados con la calidad delas aguas y la morfodinmica litoral se ajustarn a lo especificado en las ROM5.1 y 5.2 respectivamente.

5.4.5 Requisitos legales especficosDependiendo de la localizacin del rea abrigada y del entorno administrativohabr requerimientos legales especficos que sern de obligado cumplimiento ypor tanto deben incluirse entre los condicionantes de proyecto y considerarseen cada una de las fases del mismo.

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246 DIQUES DE ABRIGO

6.1 Partes del dique

Independientemente de su tipo, la seccin transversal de un dique de abrigo sepuede describir considerando las siguientes partes (ver figura 2):

Cimentacin, que determina la forma en que la estructura transmite losesfuerzos al terreno.

Cuerpo central, que controla la transformacin del flujo de energa deloleaje incidente y transmite a la cimentacin la resultante de lasacciones.

Superestructura, que controla el rebase sobre la coronacin y, en sucaso, ofrece un camino de rodadura.

figura 5Partes de la seccin de un dique

6.2 Interaccin respecto al oleajeSegn sean la geometra y la disposicin de los elementos que conforman la

seccin de un dique de abrigo, se pueden potenciar unos procesos detransformacin del movimiento oscilatorio frente a otros. En los subapartadossiguientes se analizan brevemente estos procesos y su dependencia de loselementos tipolgicos.

6.2.1 ReflexinSiempre que haya un cambio brusco de las propiedades geomtricas del medioen el que se propaga el tren de ondas con el resultado de la modificacin de laceleridad de fase del tren y, en consecuencia, del nmero de onda y de la

direccin de propagacin, se produce reflexin de la energa oscilatoria.

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25As, los cambios bruscos de la profundidad de agua en una berma de pie o delas caractersticas hidrulicas del ncleo en un dique de escollera, o lapresencia de una pared impermeable de un dique vertical, entre otros,provocan la reflexin hacia el mar de cierta parte de la energa incidente.

Anlogamente, cuando el tren de ondas se transmite a travs del dique, loabandona o se propaga por un canal de navegacin, se refleja parte de laenerga propagante tanto en la seccin aguas arriba como en la seccin aguasabajo.

En general, en los diques de abrigo la reflexin no ocurre en un punto osuperficie fija sino que hay numerosas contribuciones que ocurrensimultneamente durante el proceso de la propagacin.

figura 6Reflexin en un dique en talud

6.2.2 Transmis inLa transmisin de la energa oscilatoria a sotamar del dique se puede producirpor rebase de su coronacin, propagacin a travs del cuerpo central, como esel caso de los diques granulares, y por el terreno y cimentacin cuando stossean permeables.

En el primer caso, la magnitud de la energa transmitida depende de la relacinentre la altura de la coronacin o francobordo, Fc, y la altura de la lmina deagua que alcanza la coronacin (sta se puede expresar en trminos de laaltura de ola a pie de dique y en presencia de l H*3), es decir, del francobordo

relativo, Fc / H.En el segundo caso la magnitud de la energa transmitida, bien a travs delcuerpo del dique bien por la cimentacin y el terreno, depende de suspropiedades hidrulicas y de la anchura o longitud de propagacin B,expresada en funcin de la longitud de onda o su equivalente el nmero deonda, kB B/L.

6.2.3 DisipacinLa disipacin de la energa oscilatoria se produce principalmente por dosmecanismos, la rotura y la friccin por los contornos (superficie y fondo) e

3 Lo que quiere decir que la ola incidente est afectada por la reflexin del dique

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26interior del medio por el que se propaga. El mecanismo ms eficaz dedisipacin es la rotura de la ola en decrestamiento y en voluta, por el que sepuede conseguir que se disipe ms del 90% de la energa incidente. Por otrolado, las roturas de ola en colapso y en oscilacin son menos eficientes y, engeneral, no disipan ms del 60% de la energa. El destino de la energaremanente es la reflexin, la disipacin interna por friccin o la transmisin asotamar, como muestra la figura 4.

figura 7Procesos de transformacin de la energa incidente en un dique en talud

figura 8Flujo de energa en presencia de la obra

Aunque no es la nica manera posible, la rotura de la ola se produce por elincremento del peralte al propagarse por un talud. El tipo de rotura que seproduce en el talud se puede identificar a travs del nmero de Iribarren, quese define como el cociente de la pendiente del talud y el peralte (pendiente) dela ola sobre el talud,

= ()

[7]

6.2.4 Altura de ola a pie de dique y en presencia de lCon amplia generalidad, se puede admitir que la presencia del dique provoca lareflexin de una parte de la energa del tren de ondas de altura H I y periodo Tz.

A pie de dique, debido a la interferencia de los trenes incidente y reflejado, elmovimiento oscilatorio es parcialmente estacionario. En teora lineal, el periodo

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APUNTES DE PUERTOS


27del tren incidente, reflejado y parcialmente estacionario es el mismo, es decirTz, sin embargo, la altura de ola H* de ste depende de la geometra del frentedel dique y del desfase entre ambos trenes.

H* es una altura de ola a pie de dique y en presencia de l. En general, esta

altura de ola se puede expresar por = [8]donde es un coeficiente que cuantifica la magnitud de la interferencia linealde los trenes incidente y reflejado. El valor de no slo depende de latipologa, sino tambin del tramo y de la disposicin en planta de la obra y elentorno.

6.3 Diques en taludCon carcter general un dique en talud (figura 6,figura 7) se puede construir

para abrigar frente a cualquier rgimen de oleaje (olas sin romper, rompiendo orotas).

Siempre que sea posible se recomienda utilizar piedra natural como elementodel manto principal y adoptando un ngulo del talud del lado de barlomar talque se encuentre en el intervalo [1.5 3.0]. En su defecto, sin perjuiciode que puedan utilizarse otro tipo de piezas artificiales, se recomienda utilizarpiezas ligeramente paralelepipdicas (aa1.3a) de hormign en masa.

En este caso, se recomienda adoptar taludes con ngulos que cumplan[1.5

2.0].

Para piezas artificiales de hormign paralelelpipdicas, se recomienda iniciarlos tanteos de predimensionamiento a inicio de avera con un peso mnimo dela pieza tal que cumpla: 3 > 0.020 1.5() = 1.5

= ( 1)3 = [9]

donde H* es una altura de ola a pie de dique y en presencia de l,representativos de un estado meteorolgico de condiciones de trabajoextremas.

6.3.1 Partes de un dique en taludLa figura 6 muestra las distintas zonas de las que se compone un dique en

talud:

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281) El manto principal, que es el dispositivo que defiende la estructura contra

el ataque del oleaje2) Las capas de filtro, que impiden la migracin del ncleo a travs del

manto3) El ncleo, que sostiene la estructura, proporciona cierto grado de

impermeabilidad y ahorra materiales menos econmicos4) El espaldn, que da apoyo horizontal al manto en la coronacin y limita

el rebase del oleaje5) La banqueta, que apoya el manto y defiende contra los fenmenos de

socavacin

figura 9 Seccin tipo de un dique en talud

figura 10Dique en talud (ROM1.0-09)

6.3.2 Modos de fallo del dique en talud

6.3.3 Definicin del nivel de daoEl dao a las capas del manto principal se caracteriza tanto por:

contaje del nmero de unidades desplazadas o

medicin del perfil de superficie erosionada del manto.

En ambos casos el dao se relaciona con un estado especfico de la mardurante el tiempo especificado.

El mtodo de recuento se basa en una clasificacin de los movimientos de losbloques del manto, por ejemplo:

No hay movimiento.

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APUNTES DE PUERTOS


29 Las unidades individuales oscilan. Las unidades individuales son desplazadas de su posicin original una

distancia mnima determinada, por ejemplo Dno ha (longitud o altura de launidad)

Los desplazamientos pueden ser en trminos de unidades expulsadas delmanto o de unidades que deslizan a lo largo de la pendiente para llenar unvaco. En caso de pendientes pronunciadas, los desplazamientos tambinpodran ser consecuencia del deslizamiento del manto debido a lacompactacin o prdida de apoyo.

El dao en trminos de unidades desplazadas se da generalmente como:

el desplazamiento relativo, D, definido como la proporcin de unidadesdesplazadas con relacin al nmero total de unidades, opreferiblemente,

al nmero de unidades dentro de una zona especfica en torno al nivelmedio del mar.

La razn para limitar el dao a una zona especfica es que, de no hacerlo as,sera difcil comparar diversas estructuras porque el dao estara relacionadocon totales diferentes para cada una de ellas.

Debido a que prcticamente todos los movimientos de los bloques del mantotienen lugar dentro de los niveles Hs alrededor del nivel medio del mar, elnmero de unidades dentro de esta zona se utiliza a veces como el nmero de

referencia.Sin embargo, debido a este nmero cambia con Hs, se recomienda especificarun valor de Hs correspondiente a un nivel de dao determinado, segn lopropuesto por (Burcharth & Liu, 1992) o utilizar el nmero de unidades dentrode los niveles de NMM n Dn, donde n es elegido de tal manera que casi todoslos movimientos tienen lugar dentro de estos niveles. Por ejemplo, para dolosse utiliza n = 6.

figura 11Ejemplo de dique en talud (ROM 0.1-09)

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306.3.3.1 NodEl dao, D, puede estar relacionado con cualquier definicin de losmovimientos. El nmero relativo de las unidades que se mueven tambinpuede estar relacionado con el nmero total de unidades dentro de una franjavertical de anchura Dn que se extiende desde el fondo hasta la parte superiordel manto. Para esta definicin de desplazamiento (van der Meer J . , 1988)utiliz el trmino para Nod unidades desplazadas fuera del manto y Nor para lasunidades que se mueven. La desventaja de Nod y Nor es la dependencia de lalongitud del manto.

6.3.3.2 AeLa caracterizacin de dao basada en el rea Ae de la seccin transversalerosionada en torno al nivel medio fue utilizada por (Iribarren, 1938) y (Hudson,Design of Quarry-Stone Cover Layers for Rubble-Mound Breakwaters;

Hydraulic Laboratory Investigation. Research Report No. 2-2, 1958).Hudson define D como la erosin en tanto por ciento del volumen original.

Iribarren define el lmite de dao grave el que se produzca cuando laprofundidad de la erosin en la capa principal de proteccin alcanza el valor (elancho de la capa) Dn.

(Broderick, 1.983) define un parmetro de dao adimensional para la escolleray el manto como:

=

502 [10]

que es independiente de la longitud del manto y tiene en cuenta los acuerdosverticales, pero no los asentamientos y deslizamientos paralelos al manto.

S puede ser interpretado como el nmero de cuadrados de lado Dn50 queencajan en el rea erosionada, o como el nmero de cubos con lado igual aDn50dentro de un ancho de banda Dn50del manto.

El parmetro dao S es menos adecuado en el caso de mantos de bloques

complejos como dolos y tetrpodos, debido a la dificultad de definir el perfil dela superficie.

Una visin general de los parmetros de dao se da en la tabla 1.

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APUNTES DE PUERTOS


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tabla 4Definicin del dao relativo (Coastal Engineering Manual)

Si no se tienen en cuenta los asentamientos la siguiente relacin entre Nod y Ses vlida: = (1 ) [11]donde p es la porosidad del manto y G es un factor que depende de sugradacin.

La gama de p es de aproximadamente 0.4 a 0.6 con los valores ms bajos enla roca y el mayor con dolos. G = 1 para mantos de bloques de hormign uni-talla y 1.2 a 1.6 para mantos de piedra. Se ve que Nod es aproximadamenteigual a S / 2. Por desgracia la ecuacin [5] no es aplicable en general porque laexperiencia muestra que la relacin depende del talud del manto. La figura 10muestra ejemplos de las relaciones entre los Nod y S determinados a partir de

ensayos con modelo.

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APUNTES DE PUERTOS


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figura 12Area erosionada

figura 13Ejemplos de relaciones experimentales entre Nody S

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APUNTES DE PUERTOS


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figura 14Definicin del dao relativo (Coastal Engineering Manual)

figura 15Ejemplo de clculo del nivel de dao

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APUNTES DE PUERTOS


34

figura 16Clasificacin de daos y valores de los parmetros D, Nody S relacionados con el

dao

6.3.4 Estabi lidad de los elementos del manto. Talud crticoEl profesor Iribarren (Iribarren Cavanillas & Nogales y Olano, 1954) estudi lascondiciones de equilibrio de un elemento del manto de escollera exterior,teniendo en cuenta que al romper la ola sobre esta, no se anula toda la

cantidad de movimiento, y que el agua pasa a travs del manto chocando

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APUNTES DE PUERTOS


35contra la segunda capa, en la que se supone se anula el resto de la cantidadde movimiento

Al romper una ola sobre la capa exterior de un dique de talud, la anulacin dela cantidad de movimiento provoca que cada canto est sometido a la presin y

subpresin producida por el agua, a la accin de la gravedad y a las fuerzas derozamiento.

figura 17Estabilidad de un elemento del manto principal (Iribarren)

El primer concepto fundamental que hay que estudiar es la accin que el oleajeejerce sobre los cantos del manto exterior.

Al llegar el oleaje al dique, ejerce una presin dinmica sobre los elementos,

tratando de empujarlos hacia arriba; se produce as un proceso por el cual loselementos de la zona inferior van siendo arrastrados hacia la parte superior. Aeste proceso se le denomina equilibrio hacia arriba.

Si se aumenta el talud, al incidir el oleaje sobre los elementos ya no es capazde arrastrarlos hacia arriba, porque el momento estabilizador del peso esmayor que el momento volcador que ejerce la presin dinmica del oleaje. Peroel flujo del agua que vuelve al mar tras haber roto sobre el dique ejerce tambinuna presin sobre los cantos, aunque menor que la presin que ejerce la olarompiente, pero que se ve favorecida por el peso de los elementos, que ejerce

ahora una accin desestabilizadora. Por ello el reflujo de la ola es capaz demover los cantos superiores del talud y desplazarlos hacia la parte inferior,producindose as un fenmeno natural por el cual los taludes rgidos tienden atenderse. Este es el equilibrio hacia abajo.

Parece evidente que si el mar tiende a rigidizar los taludes tendidos y a tenderlos taludes demasiado verticales, el diseo ms lgico ser precisamente elproyectar un talud que coincida con el talud crtico. Este talud de equilibriocrtico, que separa el comportamiento entre equilibrio hacia abajo y haciaarriba, depende de un factor principal, que es la imbricacin de los cantos. Esta

imbricacin depende del tipo de pieza de que se disponga; as, el talud crticoser mayor (ms empinado) para bloques paraleleppedos que para escolleras

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APUNTES DE PUERTOS


36naturales y mayor an para tetrpodos (figura 15), en los cuales la imbricacines mxima, permitiendo por ello disponer taludes bastante verticales sin quelos tetrpodos puedan ser desplazados por el oleaje ni hacia arriba ni haciaabajo.

figura 18Tetrpodos

Los taludes crticos se han obtenido en ensayos de laboratorio sometiendo adiques de escollera a distintas combinaciones de altura de ola perodo (H-T),y se ha observado que el talud crtico es uno slo para un tipo de canto dado,cualquiera que sea la combinacin de altura de ola perodo a que se sometaal dique dentro de un rgimen H-T que est truncado, es decir, en el que seeliminaron los temporales extraordinarios.

El temporal extraordinario no modifica el talud crtico, sino que lo que provocaes la avera del dique.

6.3.5 Algunas formulaciones empricas para el clculo de diques entalud

Las formulaciones empricas que sugiere el Coastal Engineering Manual serecogen en la tabla 2.

Armor Unit Non-Overtopped Overtopped Submerged

RockHudson (1974)

van der Meer (1988)Powell & Allsop (1985)

Vidal et al. (1992)van der Meer (1991)

Vidal et al. 1992

Concrete cubes van der Meer (1988b)

Tetrapods van der Meer (1988b)

Dolosse Burcharth & Liu (1992)

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APUNTES DE PUERTOS


37Armor Unit Non-Overtopped Overtopped Submerged

ACCROPODESvan der Meer (1988b)Burcharth et al. (1998)

CORE-LOCMelby &Turk (1994)Turk & Melby (1997)

Tribars SPM (1984)

Rock and dolosseCarver & Heimbaugh

(1989)

tabla 5Ecuaciones empricas sugeridas por el CEM

6.3.5.1 Hudson (Hudson, 1974)Esta formulacin se dise para escollera y manto principal en dos capas endiques no rebasables, para oleaje irregular, con incidencia normal.

50 = [()]13 [12]

En la ecuacin [6] son:H Altura de ola de clculo (Hs o H1/10)

Dn50 Longitud del cubo equivalente de lapieza media de escollera

M50 Masa media de las rocas [= 503 ]s Densidad de la roca

w Densidad del agua

= 1 ngulo del mantoKD Coeficiente de estabilidad

Hudson define el nmero de estabilidad como

3 = () [13]En el Shore Protection Manual de 1.977 (USACE, Shore Protection Manual,1977) se proporcionan los siguientes valores para KD, basado enteramente enmodelos fsicos con oleaje regular, para H = Hs y taludes del manto principal

1.5 () 3.0:

tabla 6Coeficiente de estabilidad (1)

En el Shore Protection Manual de 1.984 (USACE, Shore Protection Manual,1984) se proporcionan los siguientes valores, para H = H1/10:

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APUNTES DE PUERTOS


38

tabla 7Coeficiente de estabilidad (2)

En las tablas anteriores, breaking waves significa olas limitadas por el fondo, esdecir, que la rotura del oleaje ocurre frente al manto principal.

La formulacin de KD por el SPM (1984) introduce un considerable factor deseguridad al emplear H1/10 en vez de Hs (segn la distribucin de Rayleigh,1/10 = 1.27 ).Incertidumbres

El coeficiente de variacin de la formulacin de (Hudson, 1974) fue estimadoen un 18% por (van der Meer J . , 1988). (Melby & Mlaker, 1997) sealaron unavariabilidad para KD de un 25% para escollera y un 20% para dolos.

figura 19Ensayo en modelo fsico

6.3.5.2 Van der Meer (1988)

6.3.6 Dimensiones de la superestructuraLas dimensiones de la superestructura o espaldn influyen de manera notableen el modo de controlar el flujo de energa. As, es posible encontrar diques en

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39talud con una superestructura de pequeas dimensiones y ubicado en un nivelen el que la accin del oleaje es despreciable (figura 17).

figura 20Dique en talud con camino de rodadura

En Espaa, es habitual dimensionar el dique en talud con una superestructurade grandes dimensiones que controla una parte sustancial de la energa

incidente; para facilitar su construccin se suele apoyar por encima de labajamar, pudiendo, en ese caso, disponer de tacones o zarpas. El espaldn sesuele coronar con un parapeto y botaolas (figura 18).

figura 21Botaolas en la coronacin de un espaldn

En el caso de disponer de un espaldn, para que el dique sea irrebasable esrecomendable que las cotas de coronacin del manto principal y del espaldnmedidas sobre el nivel del mar del clculo, satisfagan las condiciones: 0.60

1.0[14]

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40donde los francobordos del manto principal y del espaldn F t y Fcrespectivamente, estn medidos en vertical con respecto al nivel del marsimultneo y compatible con el estado de mar en el que se puede presentar laaltura de ola H* (como una primera estimacin se puede considerar H* = 1,5HI).

6.3.7 Dique en talud sin superestructuraLa ausencia de una superestructura da lugar a los diques rompeolas sinespaldn (figura 19). No es habitual en Espaa la construccin de diquesprincipales sin espaldn aunque es frecuente su utilizacin en contradiques yespigones.

Para que el dique sea irrebasable es recomendable que la cota de coronacindel manto principal satisfaga la condicin:

> 0.90 [15]

medida en vertical con respecto al nivel del mar simultneo y compatible con elestado de mar en el que se puede presentar la altura y el periodo de ola, H* yT.

En el caso de que el dique sea rebasable, el flujo de energa transmitido asotamar del dique depende de los valores relativos de francobordo Ft/H*,peralte de la ola H*/L, altura de la ola H*/h y anchura de la coronacin Bc/L.

Esta tipologa es la que habitualmente se emplea en la construccin deespigones perpendiculares a la costa para el control del transporte desedimentos en la zona de rompientes en playas, o en las desembocaduras delos ros, actuando tambin, en este caso, como espigones de encauzamiento,diques exentos para proteger de la accin del oleaje un tramo de costa, etc.

En general, estos espigones no llevan superestructura; en algunas ocasionesse coloca una placa de hormign para facilitar el acceso sobre ellos.

figura 22Dique en talud sin superestructura

6.3.8 Dique sumergido

El dique sumergido se esquematiza en la figura 20 y se emplea para limitar laenerga de las olas que arriban a la playa.

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APUNTES DE PUERTOS


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figura 23Dique sumergido

6.3.9 Ejemplo de clculo de un dique en talud

6.3.9.1 Introduccin

Vamos a ubicar un dique en Alicante (por ejemplo). A continuacin veremoscmo calcularlo.

6.3.9.2 Altura de ola de clculo

6.3.9.2.1 Periodo de retorno

Se seguir el criterio de la ROM0.2-90. Se obtienen la vida til, n, y el riesgoasumido, E. A partir de la relacin de Borgmann, para vidas tiles de ms de 10aos, se despeja el periodo de retorno, PR:

= 1 1 1

Despejando,

= 11 (1 )1

La vida til se obtiene de la tabla 2.2.1.1. de la ROM0.2-90 (pgina 47),mostrada en este mismo apartado. El riesgo lo tomamos de la tabla 3.2.3.1.2.,en la pgina 69 de la misma publicacin. Se muestra tambin a continuacin.

Se supone que tenemos una infraestructura de carcter general y nivel 1, conlo que la vida til es n = 25 aos.

En cuanto al riesgo, la repercusin econmica se supone alta y el riesgo deprdida de vidas humanas es reducido, con lo cual E = 0.25 (para iniciacin deaveras).

Se tiene as:

0.25 = 1

1

1

25

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42 = 11 (1 0.25) 125

Y se obtiene PR = 87 aos. La tabla siguiente contiene una coleccin deresultados.

tabla 8Periodos de retorno en funcin de la relacin de Borgmann

tabla 9Vidas tiles (ROM 0.2-90)

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

0.1 96 143 191 238 286 333 381 428 476 523 570 618 665 713 760 808 855 903 950

0.15 63 93 124 155 186 216 247 278 309 339 370 401 432 462 493 524 555 586 616

0.2 46 68 91 113 135 158 180 203 225 247 270 292 315 337 360 382 404 427 449

0.25 36 53 71 88 105 123 140 157 175 192 210 227 244 262 279 296 314 331 349

0.3 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197 211 225 239 253 267 281

0.35 24 36 47 59 71 82 94 105 117 129 140 152 163 175 187 198 210 222 233

0.4 21 30 40 50 60 70 79 89 99 109 118 128 138 148 158 167 177 187 197

0.45 18 26 34 43 51 60 68 76 85 93 101 110 118 126 135 143 152 160 168

0.5 15 23 30 37 44 51 59 66 73 80 88 95 102 109 116 124 131 138 145

0.55 14 20 26 32 39 45 51 57 64 70 76 82 89 95 101 107 114 120 126

Vida til [aos]

Riesgo

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tabla 10Riesgos admisibles (ROM 0.2-90)

6.3.9.2.2 Obtencin de la altura de ola de clculoSe obtiene el rgimen extremal de la boya ms cercana, en este caso, la deAlicante (ver figura 21).

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APUNTES DE PUERTOS


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figura 24Ubicacin de la boya de Alicante

figura 25Rgimen extremal de la boya de Alicante

Se obtiene un valor Hd = 5.80 m(esto tambin se puede hacer analticamente,a partir de la funcin de Weibull). El periodo de pico se obtiene a partir de laformulacin indicada al pie de la pgina del rgimen extremal de oleaje. Eneste caso es:

= 5.11

0.44,

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45lo que nos da un periodo de pico Tp = 11.07 s. El periodo medio se obtiene de

la ROM 0.3 -91, por la que sabemos que = 1.20. As, Tm = 9.23 s. Y de

la teora lineal, L0 = 132.90 m, valor que se utilizar ms adelante.

Ahora se trata de propagar el oleaje hasta la zona del dique, lo que se realizacon el modelo matemtico de propagacin de oleaje de que se disponga. Eneste caso, se utilizar el modelo CMS Wave.

figura 26Clculo del periodo de pico

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466.3.9.3 Altura de ola de clculo a pie de dique

figura 27Carta nutica

figura 28Modelos digitales de elevaciones de la malla general (izquierda) y anidada

(derecha)

figura 29Clculo del espectro de energa

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figura 30Espectro de energa

figura 31Ola propaganda

figura 32Perfil para obtencin de la altura de ola

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48

figura 33Altura de ola a lo largo del dique

6.3.9.4 Dimensionamiento del diqueUna vez obtenida la altura de ola al pie del dique, se procede aldimensionamiento de la seccin transversal.

6.3.9.4.1 Parmetros

6.3.9.4.1.1 Permeabilidad

figura 34Coeficientes de permeabilidad (van der Meer, 1.988)

6.3.9.4.1.2 Nivel de daoClasificacin de daos y valores relacionados de los parmetros D, Nod y S

Sin daos No hay desplazamiento de ninguna unidad. S puede noser igual a cero, debido a la existencia de asientos

Inicio de daos Algunas unidades se desplazan. Este nivel de daos

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49corresponde a No damage level del Shore ProtectionManual (1.977 y 1.984), en relacin al coeficiente deestabilidad de la frmula de Hudson.

Dao intermedio(de moderado asevero)

Se desplazan las unidades del manto, pero sin dejar elfiltro expuesto al oleaje

Fallo El filtro queda expuesto al oleaje

figura 35Parmetros de dao /1

figura 36Parmetros de dao /2

6.3.9.4.2 Manto pr incipal

Existen multitud de formulaciones empricas para el clculo del manto principal.En sucesivas ediciones del presente documento se mostrarn diferentesresultados.

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506.3.9.4.2.1 Formulacin de van der Meer para escollera, en dos capas (van der

Meer, 1. 988)

6.3.9.4.2.2 Formulacin de van der Meer para bloques paralelepipdicos dehormign en dos capas (van der Meer, 1.988)

6.3.9.4.2.3 Aplicacin al ejemploLos datos al pie del dique son:

Hs = 4.50 m (de la figura 30)

s = 2.300 kg/m

w = 1.026 kg/m3

= 1.24

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51sm =

4.501.56 = 0.034Se ha de establecer el ndice de daos. Para inicio de daos, se tiene Nod = 0;para dao intermedio, se puede considerar Nod = 1, y para fallo, Nod = 2 (verfigura 33).

El nmero de olas se puede evaluar en funcin de la duracin del temporal y elperiodo medio. Por ejemplo, para un temporal de 1.0 da de duracin,

= 1.0 24 36009.23 = 9360Con estos valores, se tiene:

= 6.7 0.40.3 + 1.0 0.1

4.501.24 = 6. 7 10

.

493600.3 + 1.0 0.0340.1De esta expresin se ha de obtener Dn, y de este valor, el peso medio delbloque.

As, Dn = 1.81 m. El peso medio del bloque ser W50 = 2.3*1.813 = 13.63 Tn.

Por tanto, el manto principal del dique se construir con dos capas de bloquesparalelepipdicos de 15.0 Tn (subimos a un peso ms sencillo de construir).

6.3.9.4.3 Filt ros

La misin del filtro es impedir la fuga del ncleo por entre los intersticios delmanto. La condicin de filtro es:

= 5015 ~5020 As, dado que el ncleo presenta un peso entre 10 y 100 kg, normalmente, sepuede suponer que el tamao medio es de 50 kg. Por tanto, han de colocarselas capas de filtro suficientes para que el ncleo no salga a travs del filtroinferior, ni el filtro superior a travs del manto. Puede ocurrir que ambos filtrossean el mismo, si solo se dispone uno.

Manto Filtro 1 Filtro 2

15,000.00 750.00 37.50

kg kg kg

Se observa que el filtro 2 sera de 37.50 kg, tamao incluso menor que elncleo, por lo cual no sera precisa su colocacin, siendo suficiente con doscapas de 750.00 kg.

6.3.9.4.3.1 Otras condiciones de filtro

6.3.9.4.3.1.1 RetencinAparte de la expresin anterior, se puede comprobar que:

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APUNTES DE PUERTOS


5215()85() < 4 ~ 5

6.3.9.4.3.1.2 PermeabilidadLa permeabilidad del filtro debe ser adecuada, para no aumentar las presiones

hidrulicas. Para ello se debe cumplir:15()15() > 4 ~ 56.3.9.4.3.1.3 Estabilidad internaSi el material de filtro est mal graduado, puede haber prdida de partculasfinas, causando inestabilidad interna. Para evitar eso, debe cumplirse:60()

10()< 10

6.3.9.4.3.2 Espesor de la capa de filtroLas capas filtrantes construidas con grava gruesa o un material ms gruesodeben tener un espesor mnimo por lo menos dos a tres veces el dimetro delas piedras ms grandes en la distribucin granulomtrica para resultareficaces.

El mnimo espesor de capa en un filtro de grava debe ser de al menos 20 cm,y las capas de filtros de arena deben tener un espesor mnimo de al menos 10cm (Pilarczyk 1990).

Estas directrices sobre espesores se asumen controladas por encima de lasaguas. En la colocacin bajo el agua, la capa de asiento debe tener un espesorde al menos dos a tres veces el tamao de los elementos ms grandes usadosen ella, pero nunca menos de 30 cm de espesor para garantizar que lasirregularidades estn completamente cubiertas.

Otras consideraciones, como las aguas poco profundas, la exposicin duranteel procedimiento de construccin, y grandes esfuerzos hidrodinmicos, etc.,pueden sugerir filtros ms gruesos, pero no hay reglas generales al respecto. A

menudo se emplea un espesor mnimo de 50 cm.6.3.9.4.4 Cota de coronacin del espaldn

Se calcular limitando el rebase permitido. Para ello se emplea la tabla 8.

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tabla 11Limitacin del rebase

6.4 Diques verticales

6.4.1 IntroduccinUn dique vertical de pared impermeable, de comportamiento gravitatorio, secaracteriza por la reflexin prcticamente total de la energa del oleaje, sinintentar variar su comportamiento, ni laminarla por transmisin o disipacin de

energa.

En el dique vertical usualmente se distinguen tres partes principales (vase suequivalencia en la figura 34):

1. Banqueta de cimentacin con su correspondiente enrase de grava.2. Berma de proteccin del dique.3. Bloque de guarda anti-socavacin, pudiendo estar embebido en la

berma delantera de proteccin.4. Monolito (cajn o tipologa especial)

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APUNTES DE PUERTOS


545. Espaldn, con sus mltiples soluciones estructurales, funcionales e

hidrulicas para minimizar el rebase cuando la funcin es de diquemuelle.

El cuerpo del dique suele estar formado por cajones flotantes (ver 6.4.2). El

cajn es hueco, de hormign, y suele tener una altura mxima en torno a los 25m, debido a criterios constructivos y de flotabilidad. Su francobordo suele serreducido. La eslora de un cajn suele oscilar entre 40 y 60 m, con mangasentre 20 y 30 m y puntales entre 20 y 25 m.

La banqueta tiene las funciones siguientes:

Transmitir las tensiones al terreno Disminuir la profundidad de la cimentacin Proporcionar una superficie regular de apoyo. En este sentido es preciso

cuidar mucho la superficie de contacto con la solera del cajn, paraevitar cargas de punzonamiento excesivas que pudieran romparla

Se puede ejecutar con dos tipos de material:

Escollera Todo - uno

Normalmente se ejecuta de escollera para disponer de una mayor resistencia,pero si su tamao aumenta se realiza con todo-uno, lo que la hace mseconmica.

Como el cajn flotante necesita una superficie lisa como apoyo, para evitar quese concentren las tensiones en algn pun de la banqueta, se prev un enrasede grava de poco espesor.

En cuanto a la berma, tiene por objeto evitar que el oleaja puede erosionar confacilidad la banqueta. Suele ser de escollera de mayor tamao que la de labanqueta.

Sin embargo existe siempre un punto crtico donde la erosin es mxima(socavacin o scour). Para evitarla se sita un bloque cbico, denominado"bloque de guarda" (3 en la figura 34).

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figura 37Seccin de un dique vertical

6.4.2 Cajones f lotantesPor su importancia, se ha dedicado un captulo nico a los cajones flotantes, el7.

6.4.3 Clculo de un dique verticalEl dique vertical se calcula fundamentalmente a deslizamiento y vuelco. Elprincipal problema reside en analizar las fuerzas que el oleaje transmite aldique, y el siguiente en conocer el comportamiento de la banqueta, con objetode calcular correctamente el coeficiente de seguridad al vuelco.

Otro problema es el estructural, consistente en armar al cajn de forma que lasceldas resistan los esfuerzos a que estn sometidas. Ello no forma parte de loexpuesto en este documento.

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566.4.3.1 Fuerzas que actan sobre el cajn

figura 38Fuerzas bsicas que actan sobre el cajn

figura 39Fuerzas actuantes sobre el cajn

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576.4.3.2 Esfuerzos debidos al oleajeSe ilustra aqu el mtodo de (Goda, 1974) y (Tanimoto, Moto, Ishizuka, & Goda,1976)

Goda determina que el oleaje al incidir sobre una estructura presenta un

esquema de presiones como el mostrado en la figura 37.

figura 40Esquema de presiones en un dique vertical, segn Goda (1.985)

La altura de ola significante, segn Goda, es:0 = 0 = 0.75(1 + )11 = 0.5(1 + )(11 + 2)

2 = 1 + 1 > 0 3 = 31 = 0.5(1 + )313

[16]

donde son:

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6.5 Bases de clculoEl dimensionamiento de un dique de abrigo se fundamenta en sucomportamiento e interaccin en planta y alzado con los agentes de proyecto:

gravitatorios, del medio fsico, terreno, uso y explotacin, materiales y los derivados de los procesos constructivos,

y se concreta en los modos de fallo y parada. A partir del estudio delcomportamiento de la obra se pueden describir y clasificar segn su origen lasdistintas formas o mecanismos que conducen al fallo o parada operativa de laobra, o modos de fallo o parada, en funcin de los agentes de proyectopreponderantes en el fallo o parada operativa.

A estos efectos, se considerarn los siguientes comportamientos de la obra deabrigo y de cada uno de sus tramos, considerando tanto el anlisis en plantacomo en alzado:

Comportamiento hidrulico y comportamiento frente a otros agentes delmedio fsico

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59 Comportamiento estructural Comportamiento geotcnico Comportamiento derivado de los procesos constructivos Comportamiento morfodinmico

Comportamiento ambiental: evaluando la incidencia de la obra de abrigoen diversos parmetros de calidad ambiental, como la calidad de lasaguas en el entorno portuario y litoral, de acuerdo con la Directiva Marcodel Agua y las especificaciones de la ROM 5.1-05.

6.6 Tipologas de diques en funcin del oleaje incidenteLas tipologas recomendadas para los diferentes tipos de dique, se muestranen la tabla 9, en funcin de los parmetros del oleaje incidente.

tabla 12Tipologas recomendadas

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607 CAJONES FLOTANTESUn cajn flotante es una estructura especial que permite una ejecucin msrpida y econmica de un dique vertical. La mayor parte de este captulo se

recoge en (Puertos del Estado, 2006).

figura 41Perspectiva de un cajn

7.1 Contenido del proyecto de un cajn flotanteEl proyecto de un cajn flotante forma parte normalmente de una obra portuariade mayor alcance (muelle, diques, etc) y como tal, constar de los siguientesdocumentos:

Una memoria en la que se describa el objeto de las obras, recoja losantecedentes y situacin previa a las mismas, las necesidades a

satisfacer y la justificacin de la solucin adoptada, detallndose losfactores de todo orden a tener en cuenta.

o Un anejo de clculo justificativo del diseo propuesto en cuanto aformas y armaduras dispuestas.

o Un estudio geotcnico de los terrenos sobre los que la obra se vaa emplazar.

o Un programa de desarrollo de los trabajos o plan de obra decarcter indicativo con previsin de tiempo y coste.

Planos de conjunto y detalle necesarios para que la obra quede

perfectamente definida, as como los que delimiten la ocupacin de

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61terrenos y la restitucin de servidumbres y dems derechos reales, ensu caso, y servicios afectados por su ejecucin.

Pliego de Prescripciones Tcnicas Particulares donde se har ladescripcin de las obras y se regular los materiales, su ejecucin con

expresin de la forma en que sta se llevar a cabo, de la medicin delas unidades ejecutadas y el control de calidad y de las obligaciones deorden tcnico que correspondan la contratista.

Un presupuesto con expresin de los precios unitarios y de losdescompuestos en su caso, estado de mediciones y los detallesnecesarios para su valoracin.

Dems documentos necesarios por normas de carcter legal oreglamentario.

7.2 Composicin de un cajn

Un cajn est constituido por los siguientes elementos:

Solera: Losa maciza de hormign normalmente de planta rectangular. Fuste: Prisma recto con aligeramientos en toda su altura. En planta la

longitud del fuste suele coincidir con la de la solera. Zapatas: Zonas voladas de la solera con respecto al fuste.

Los aligeramientos en el fuste hacen que el slido resultante tenga unadensidad inferior a la del agua y sea susceptible de flotar.

Bsicamente se han utilizado aligeramientos rectangulares, cuadrados o

circulares, stos ltimos con centros en los vrtices de una malla de tringulosequilteros.

En la figura 39 puede verse un cajn con aligeramientos rectangulares y laterminologa ms usual para diferenciar sus partes. Sus principalescaractersticas dimensionales son las que se indican a continuacin:

Espesor de la solera: 0,40 1,00 m Vuelo de las zapatas: 0,50 1,50 m Espesor de las zapatas: normalmente se mantiene al mismo espesor

que en la solera. Separacin entre paredes interiores: 3,50 4,50 m Espesor de las paredes exteriores: 0,40 0,60 m Espesor de las paredes interiores: 0,20 0,30 m

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figura 42Planta de un cajn flotante con aligeramientos cuadrados. (Puertos del Estado,

2006)

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figura 43Secciones del cajn de lafigura 39. (Puertos del Estado, 2006)

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figura 44Detalle. Modificado de (Puertos del Estado, 2006)

En la unin de las paredes exteriores con las interiores se utilizanacartelamientos con relacin base/altura comprendida entre 1:1 y 2:1 (figura42). La altura suele variar entre 0,20 0,25m. En la unin de las paredesinteriores tambin se disponen chaflanes con relacin base/altura 1:1 y alturavariable entre 0,20 0,25m

figura 45Armado habitual de las cartelas

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