Combinación de Riprap y Válvula Sumergida como Medida de Contrarresto de Erosión en los Apoyos
Autores: Fathi, Abazar; Zomorodian, S. M. Ali; Zolghadr, Masih; Chadee, Aaron; Chiew, Yee-Meng; Kumar, Bimlesh; Martin, Hector
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Combinación de Riprap y Válvula Sumergida como Medida de Contrarresto de Erosión en los Apoyos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Causas
Erosión
Piedra de riprap
Vanos sumergidos
Geometría
Estribo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La erosión es una de las principales causas de fallos estructurales hidráulicos. El presente estudio experimental examina el uso de piedra de riprap, vanos sumergidos y una combinación de estos para la reducción de la erosión alrededor de muros verticales y estribos de desagüe bajo condiciones de agua clara. Específicamente, se examinó la influencia de colocar piedras de riprap con diferentes formas de delantal (geometría) y/o un grupo de vanos sumergidos de altura y longitud constantes en la erosión del estribo. El objetivo principal es proponer la geometría óptima del delantal y la colocación de vanos sumergidos para (1) reducir el fallo en los bordes de muros verticales y estribos de desagüe; y (2) prevenir el fallo por corte en el estribo de desagüe (no se observa fallo por corte alrededor del estribo de muro vertical). Los resultados muestran que el uso de riprap para la protección contra la erosión es más efectivo que los vanos sumergidos. Sin embargo, la mayor reducción en la profundidad de erosión se logró cuando se utilizó una combinación de riprap y vanos sumergidos juntos. Este arreglo puede reducir la profundidad máxima de erosión en agua clara hasta en un 54% y un 39% para muros verticales y estribos de desagüe, respectivamente. Además, seleccionar proporciones de escala de delantal apropiadas reduce el volumen de riprap requerido hasta en un 46% y un 31% para el muro vertical y el estribo de desagüe, respectivamente. Además, la instalación de vanos aumentó la estabilidad del riprap y redujo el fallo en los bordes en ambos estribos probados. Finalmente, el uso de delantales de riprap con proporciones de escala adecuadas en el lado aguas abajo del estribo de desagüe también previene el fallo por corte en esta zona.
Descripción
La erosión es una de las principales causas de fallos estructurales hidráulicos. El presente estudio experimental examina el uso de piedra de riprap, vanos sumergidos y una combinación de estos para la reducción de la erosión alrededor de muros verticales y estribos de desagüe bajo condiciones de agua clara. Específicamente, se examinó la influencia de colocar piedras de riprap con diferentes formas de delantal (geometría) y/o un grupo de vanos sumergidos de altura y longitud constantes en la erosión del estribo. El objetivo principal es proponer la geometría óptima del delantal y la colocación de vanos sumergidos para (1) reducir el fallo en los bordes de muros verticales y estribos de desagüe; y (2) prevenir el fallo por corte en el estribo de desagüe (no se observa fallo por corte alrededor del estribo de muro vertical). Los resultados muestran que el uso de riprap para la protección contra la erosión es más efectivo que los vanos sumergidos. Sin embargo, la mayor reducción en la profundidad de erosión se logró cuando se utilizó una combinación de riprap y vanos sumergidos juntos. Este arreglo puede reducir la profundidad máxima de erosión en agua clara hasta en un 54% y un 39% para muros verticales y estribos de desagüe, respectivamente. Además, seleccionar proporciones de escala de delantal apropiadas reduce el volumen de riprap requerido hasta en un 46% y un 31% para el muro vertical y el estribo de desagüe, respectivamente. Además, la instalación de vanos aumentó la estabilidad del riprap y redujo el fallo en los bordes en ambos estribos probados. Finalmente, el uso de delantales de riprap con proporciones de escala adecuadas en el lado aguas abajo del estribo de desagüe también previene el fallo por corte en esta zona.