MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL INDICE Páginas INDICE 001 1.0 GENERALIDADES 003 2.0 METODOLOGÍA EMPLEADA 003 2.1 Recopilación de Información 004 2.2 Revisión de Estudios Existentes 005 3.0 4.0 5.0 IDENTIFICACIÓN DE PROBLEMAS DE DRENAJE EN LOS PUNTOS CRÍTICOS 005 3.1 Sector Las Vegas, Km. 22+900 al Km. 23+800 006 3.2 Sector El Huanuqueño, Km. 46+817 al Km. 47+100 007 3.3 Sector Deslizamiento Potencial, Km. 50+350 008 ANÁLISIS HIDROLÓGICO 009 4.1 Precipitación Máxima en 24 horas 009 4.2 Intensidades de Lluvia 010 4.3 Caudales Máximos 012 ANÁLISIS DE EROSIONABILIDAD 013 5.1 Indice R de Erosividad de la Lluvia 014 5.2 Factor K de Erosionabilidad del Suelo 015 5.3 Factor Topográfico LS 017 5.4 Factor de Cobertura Vegetal C 018 5.5 Factor de Prácticas de Conservación P 018 ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL 6.0 OBRAS DE DRENAJE EN LAS VEGAS, HUANUQUEÑO Y 020 POTENCIAL 6.1 Las Vegas 6.1.1 Cunetas Laterales 022 6.1.2 Alcantarillas 022 6.1.3 Rápida con Amortiguador Dentado 023 6.1.4 Cunetas Colectoras 023 6.1.5 Cajas de Recepción 023 6.1.6 Filtros 024 6.1.7 Cajas Colectoras de Cunetas en Banquetas 024 6.1.8 Disipador de Impacto 025 6.1.9 Tubería de HDPE 025 6.1.10 Cajas Colectoras y Amortiguador de Energía 025 6.2 El Huanuqueño 7.0 020 026 6.2.1 Drenaje Superficial 026 6.2.2 Estructura de Entrega 027 6.2.3 Encauzamiento de las Quebradas 027 6.2.4 Control de Erosión 028 6.2.5 Sub-drenaje 028 6.3 Deslizamiento Potencial 028 CONCLUSIONES 030 REFERENCIAS 044 CÁLCULOS HIDRÁULICOS 045 - Las Vegas 046 - El Huanuqueño 064 - Deslizamiento Potencial 104 ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ELABORACION DEL EXPEDIENTE TECNICO DE LA CARRETERA TINGO MARIA-AGUAYTIA TRAMO Km. 15+200 Al Km. 51+551 INFORME DE HIDROLOGIA E HIDRAULICA 1.0 GENERALIDADES El alcance del presente informe comprende la identificación de problemas de drenaje, cruce de ríos, percepción física de la cuenca, el estudio hidrológico y el estudio de erosionabilidad, que permita conocer los parámetros de diseño para la estabilidad de taludes en los puntos críticos de la carretera Tingo María-Aguaytía, Tramo Km.15+200 al Km. 51+551, así como para las obras de drenaje a considerarse. 2.0 METODOLOGÍA EMPLEADA Con el fin de reunir los criterios adecuados para conocer el potencial erosionable, las características hidráulicas, hidrológicas y de drenaje de las cárcavas consideradas, se realizó el estudio en las siguientes etapas: Recopilación de información.- Comprendió la recolección, evaluación y análisis de la documentación existente como estudios anteriores, cartografía, fotografías aéreas y pluviometría en el área de estudio. Trabajo de campo.- Consistió en un recorrido de los puntos críticos para su evaluación y observación de las características como, relieve, pendiente, estabilidad, tipo de suelo y vegetación, cursos de agua superficiales y sub superficiales, así como características hidráulicas de las cárcavas. ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL Fase de gabinete.- Consistió en el procesamiento, análisis, determinación de los parámetros de diseño para evaluar la erosionabilidad del suelo. 2.1 Recopilación de Información La información que se utilizó se refiere a los siguientes aspectos: a) Pluviometría La escorrentía existente y producida en el área de estudio, proviene exclusivamente de las precipitaciones pluviales caídas en la zona. Para realizar el presente estudio se dispone de los registros de precipitaciones máximas en 24 horas de duración en la estación pluviométrica Tingo María, que puede ser considerada como representativa de la precipitación en la zona. Se encuentra en operación desde el año 1951, siendo la estación con mayor número de registros disponibles, las otras estaciones localizadas en el área se encuentran clausuradas hace varios años y no poseen mayor información. Los registros de precipitación disponibles fueron suministrados por el Servicio Nacional de Hidrología y Meteorología (SENAMHI). Las características de esta estación son las siguientes: Estación b) Ubicación Pluviométrica Latitud Sur Longitud Oeste Tingo María 09o 09’ S 75o 53’ W Altitud Provincia Tingo María msnm 660 Hidrometría Las quebradas y cárcavas que cortan el trazo de la carretera en los puntos críticos, no cuentan con estaciones de medición de caudales. ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL c) Cartografía La longitud del tramo de la carretera se ubica íntegramente en el siguiente mapa del Instituto Geográfico Nacional (IGN), carta nacional a escala 1:100,000 siguiente: Aguaytía d) Hoja 19-L Fotos aéreas Se dispone de fotografías aéreas a escala 1: 8 000 tomadas el 27 de mayo del 2000, proporcionadas por la entidad contratante y que tienen un cubrimiento del sector del eje vial. 2.2 Revisión de Estudios Existentes El estudio más reciente lo constituye el realizado por el Consorcio IntegralMotlima (octubre del 2001), “Actualización de los Estudios Definitivos de Ingeniería para el Mejoramiento Vial de la Carretera Huánuco Tingo MaríaPucallpa, Sector Tingo María-Aguaytía, Tramo 1: Tingo María-Puente Chino”, elaborado para el proyecto especial de Rehabilitación, Infraestructura de Transportes, PERT, del Ministerio de Transportes, Comunicaciones, Vivienda y Construcción. En este estudio se presenta el estudio de Hidrología e Hidráulica, para el diseño del sistema de drenaje de la vía anteriormente mencionada. 3.0 IDENTIFICACIÓN DE PROBLEMAS DE DRENAJE EN LOS PUNTOS CRÍTICOS Durante el trabajo de campo y con los planos topográficos levantados de la zona, se recorrió las cárcavas, teniéndose una apreciación de los problemas, los mismos que se plasman en los análisis siguientes. ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL 3.1 Sector Las Vegas, Km.22+900 al Km. 23+800 En este sector se han formado tres cárcavas en el lado izquierdo de la vía, identificadas como Cárcavas 1, 2 y 3. Así también se ha formado una Cárcava 4 en el lado derecho de la vía. En general los suelos se encuentran desnudos con mínima cobertura vegetal y sin ninguna práctica de conservación. La plataforma de la carretera en este tramo pasa por la parte alta y las cárcavas se han formado en ambos taludes hacia aguas abajo, formando un cuello de botella, no permitiendo las condiciones físicas existentes, plantear un trazo alternativo. Entre el Km. 22+900 al Km.23+400, debido a la falta de obras de drenaje y principalmente aquellas destinadas a la disipación de energía, se han formado una serie de quebradas cuyo origen es la plataforma y continúan hacia aguas abajo profundizando sus cauces hacia una quebrada mayor. Toda la zona se encuentra totalmente desestabilizada y continúan los deslizamientos, por cuanto las lluvias continúan profundizando los cauces de las quebradas. Entre el Km. 23+400 al Km.23+800, igualmente, debido a la falta de obras de drenaje y principalmente aquellas destinadas a la disipación de energía, se han formado una serie de quebraditas en el lado izquierdo, cuyo origen es la plataforma y continúan hacia aguas abajo. Así también, se ha formado la Cárcava 4 en el Km.23+500, que está comprometiendo la carretera, por la erosión regresiva que está ocurriendo en este punto. Los ensayos de penetración estándar muestran de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS), los siguientes tipos de suelo: ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL Sondaje Profundidad (m) Ubicación(Km) Símbolo(SUCS) Descripción CV-2 M1 0.30-1.10 23+115 CL Arcillas de baja a media plasticidad, arcillas con grava, arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas pobres. CV-2 M2 1.10-2.00 23+115 CL Arcillas de baja a media plasticidad, arcillas con grava, arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas pobres. CV-3 M1 0.20-3.00 23+220 CL CV-4 M1 0.80-3.00 23+350 SC Arcillas de baja a media plasticidad, arcillas con grava, arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas pobres. Arenas arcillosas, mezclas de arena y arcilla. CV-5 M-1 0.30-3.00 23+515 GC Gravas arcillosas, mezclas de grava, arena y arcilla. CV-6 M-1 0.20-2.10 23+570 CL Arcillas de baja a media plasticidad, arcillas con grava, arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas pobres. CV-6 M-2 2.10-3.00 23+570 CL Arcillas de baja a media plasticidad, arcillas con grava, arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas pobres. CV-7 M-1 0.10-3.00 23+740 GC Calicata Gravas arcillosas, mezclas de grava, arena y arcilla. Se hace necesario construir cunetas para los taludes de corte al lado derecho de la vía, estas entregaran sus aguas a cajas de recepción y mediante tuberías serán llevadas a las cunetas de la vía, posteriormente descargaran sus aguas hacia las alcantarillas. El drenaje de la vía será mediante cunetas longitudinales que desembocan en las alcantarillas y el caudal resultante será evacuada mediante tuberías hacia la parte baja, lejos de la zona de influencia de las cárcavas. En la zona de las cárcavas se construirán cunetas en cada banqueta las mismas que descargaran hacia una rápida con amortiguador dentado. 3.2 Sector El Huanuqueño, Km.46+817 al Km. 47+100 La zona comprendida entre las progresivas Km. 46+817 y Km. 47+100, conocida con el nombre de El Huanuqueño, corresponde a una zona de inestabilidad antigua de los taludes de corte localizados en el lado izquierdo de la vía. ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL La zona se caracteriza por la presencia abundante de aguas de escorrentía que fluyen libremente a través de los taludes de corte generando periódicamente caídas de bloques y desprendimientos de suelo residual y roca triturada que conforman el material predominante en la zona. En la parte alta se encuentra una acequia sin revestimiento, que si bien recolecta las aguas de escorrentía, también constituye una recarga de aguas por las filtraciones que presenta. Las investigaciones geotécnicas realizadas en el estudio elaborado por el consorcio Integral-Motlima, muestran, los siguientes tipos de suelo: Calicata Profundidad (m) Ubicación Símbolo Descripción CA-25 0.00-0.30 47+150 CL Arcilla gravosa. Color marrón, húmeda, medianamente plástica. CA-25 0.30-4.00 47+150 GM Rocas Lutitas y Limonitas meteorizadas y muy descompuestas en transición a suelo grava limosa. Color marrón. CA-26 0.10-2.40 47+150 GC Gravas arcillosas. Color marrón, húmeda. La matriz arcillosa es medianamente plástica y compresible. Contiene mayor presencia de grava y arena de grano fino. CA-26 2.40+3.40 47+150 GC Lutitas, arcillitas y limonitas descompuestas. Color marrón, húmeda. CA-27 0.30-3.10 47+150 GC Lutitas y limonitas meteorizadas y descompuestas. Color marrón. Se encuentran muy fracturadas y fragmentadas. 0.20-3.00 47+150 GC CA-28 Grava arcillosa. Color marrón a beige verdoso. Húmeda a muy húmeda. La matriz arcillosa es medianamente plástica. En este sector es necesario construir cunetas en los sectores en corte que desagüen a cajas de recepción y estos a su vez mediante tuberías descarguen sobre los badenes. En la parte alta construir zanjas de coronación revestidas y que desagüen hacia las quebradas en donde se deben construir obras de disipación de energía. Todas estas obras estarán en concordancia con las medidas de estabilización. 3.3 Sector Deslizamiento Potencial, Km.50+350 La zona se caracteriza por la presencia abundante de aguas de escorrentía que fluyen libremente a través de los taludes de corte generando caídas de bloques y desprendimientos de suelo residual y roca que conforman el ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL material predominante en la zona. En esta zona se ha construido un badén por el que discurre las aguas de la quebrada, sin embargo antes del badén existe otra quebrada en la que los deslizamientos se han vuelto activos. En este sector es necesario ampliar el badén proyectado inicialmente por el consorcio Integral Motlima y a su vez proteger contra la socavación la parte inferior de badén. Todas estas obras estarán en concordancia con las medidas de estabilización para este sector crítico. 4.0 ANÁLISIS HIDROLÓGICO De acuerdo con la información pluviométrica estudiada se puede observar que la zona del proyecto se caracteriza por la presencia de dos períodos lluviosos en el año, el primero en los meses de febrero, marzo y abril y el segundo en los meses de octubre, noviembre y diciembre, comportamiento característico de las zonas de latitudes bajas, adyacentes al Ecuador y asociado al paso, en doble vía, del Frente Intertropical de Convergencia (FIC). Este comportamiento no exceptúa la ocurrencia de grandes lluvias, aunque con menos frecuencia, en el resto del año, ya que la ocurrencia de eventos extremos de lluvia está asociado en mayor grado a los fenómenos atmosféricos de tipo convectivo y en menor grado a la convergencia de vientos (FIC). Los resultados del análisis de intensidad-duración-frecuencia, confirman que la zona corresponde a lluvias de alta intensidad y alta escorrentía superficial. 4.1 Precipitación Máxima en 24 horas Se cuenta con datos de precipitaciones máximas en 24 horas en la estación Tingo María para el período 1973-1998. Los valores se muestran en el Cuadro N°1, en donde se observa que el valor máximo registrado es de 212.0 mm. ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL Los valores observados de precipitación máxima en 24 horas, fueron ajustados a las distribuciones teóricas Pearson, Log Pearson Tipo III y Gumbel, comúnmente usadas en estudios hidrológicos, como se muestra en los Cuadros N°2, 3 y 4. Para ello se recurrió al software de cómputo, SMADA Versión 6.0; la distribución teórica de frecuencia que mejor se ajustó a los datos fue la distribución Pearson Tipo III, por presentar menor error cuadrático mínimo, como se muestra en el Cuadro N°5. Los valores de precipitación para períodos de retorno de 5, 10 y 25 años, se presentan en el siguiente cuadro: Precipitación máxima en 24 horas (mm) 4.2 Periodo de retorno (años) 5 Estación Tingo María 127.9 10 149.7 25 179.2 Intensidades de Lluvia Se recurrió al principio conceptual, referente a que los valores extremos de lluvias de alta intensidad y corta duración aparecen, en la mayoría de los casos, marginalmente dependientes de la localización geográfica, con base en el hecho de que estos eventos de lluvia están asociados con celdas atmosféricas las cuales tienen propiedades físicas similares en la mayor parte del mundo. La estación de lluvia ubicada en la zona, no cuenta con registros pluviográficos que permitan obtener las intensidades máximas. Sin embargo estás pueden ser calculadas a partir de las lluvias máximas en base al modelo de Dick y Peschke (Guevara, 1991). Este modelo permite calcular la lluvia máxima en función de la precipitación máxima en 24 horas. La expresión es la siguiente: ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL d Pd P24 h 1440 0.25 Donde: Pd = precipitación total (mm) d = duración en minutos P24h = precipitación máxima en 24 horas (mm) La intensidad se halla dividiendo la precipitación Pd entre la duración. El procedimiento se presenta en los Cuadros N°6 y 7. Las curvas de intensidad-duración-frecuencia, se han calculado indirectamente, mediante la siguiente relación: KTm I n t Donde: I = Intensidad máxima (mm/h) K, m, n = factores característicos de la zona de estudio T = período de retorno en años t = duración de la precipitación equivalente al tiempo de concentración (min) Si se toman los logaritmos de la ecuación anterior se obtiene: Log (I) = Log (K) + m Log (T) -n Log (t) O bien: Y = a0 + a1 X1 + a2 X2 Donde: Y = Log (p), a0 = Log K X1 = Log (T) a1 = m ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL X2 = Log (t) a2 = -n Los factores de K, m, n, se obtienen a partir de los datos existentes. El procedimiento seguido se muestra en los Cuadros N°8 y Nº9 y en la Figura N°1. 4.3 Caudales Máximos Como no se cuenta con datos de caudales, las descargas máximas para el diseño de los canales de coronación serán estimadas en base a las precipitaciones y a las características de las cuencas colectoras, tomando en cuenta el Método Racional. Este método que empezó a utilizarse alrededor de la mitad del siglo XIX, es probablemente el método más ampliamente utilizado hoy en día para la estimación de caudales máximos en cuencas de poca extensión, en el presente caso se ha aplicado para superficies menores a 3 km 2.(1) A pesar de que han surgido críticas válidas acerca de lo adecuado de este método, se sigue utilizando debido a su simplicidad. La descarga máxima instantánea es determinada sobre la base de la intensidad máxima de precipitación y según la relación: Q CIA 3 .6 Donde: Q = Descarga pico en m3/seg. C = Coeficiente de escorrentía I = Intensidad de precipitación en mm/hora. A = Area de cuenca en Km2. 1 Linsley,1986 ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL Las premisas en que se basa este método son las siguientes: La magnitud de una descarga originada por cualquier intensidad de precipitación alcanza su máximo cuando esta tiene un tiempo de duración igual o mayor que el tiempo de concentración. La frecuencia de ocurrencia de la descarga máxima es igual a la de la precipitación para el tiempo de concentración dado. La relación entre la descarga máxima y tamaño de la cuenca es la misma que entre la duración e intensidad de la precipitación. El coeficiente de escorrentía es el mismo para todas las tormentas que se produzcan en una cuenca dada. Para efectos de la aplicabilidad de ésta formula el coeficiente de escorrentía "C" y la intensidad de la precipitación varía de acuerdo a las características geomorfológicas de la zona: topografía, naturaleza del suelo y vegetación de la cuenca. Los coeficientes de escorrentía para su uso en el Método Racional, son los que se muestran en el Cuadro N°10. La duración de la intensidad de lluvia corresponde a la duración del tiempo de concentración de la cuenca, Tc la cual se determina de acuerdo a la fórmula de Kirpich. Aplicando el Método Racional, se tienen las descargas descarga máximas, tal como se muestra en el Cuadro N°11. Así mismo las áreas de las cuencas del sector “El Huanuqueño” y sector “Deslizamiento Potencial” se muestran en las Laminas Nº 1 y Nº 2 respectivamente. 5.0 ANÁLISIS DE EROSIONABILIDAD La formación de cárcavas es un proceso complejo, unas veces ocurre por la acción del corte vertical y lateral del flujo, ampliando y profundizando el cauce; otras son el resultado de la concentración de la escorrentía de varios cauces formando uno de mayores dimensiones, el que se convierte en ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL cárcava al progresar el proceso hacia aguas abajo y como erosión regresiva hacia aguas arriba del punto de origen. El desarrollo de una cárcava se debe a procesos que ocurren simultáneamente durante un evento de tormenta o en períodos sucesivos. Dichos procesos incluyen: Erosión regresiva en la cabecera de la cárcava por la caída de agua. Erosión por el flujo de agua a lo largo de la cárcava o por salpicadura debido a la acción de las gotas de lluvia que caen en las áreas expuestas de la misma. Deslizamientos o movimientos masivos de suelo hacia la cárcava. El riesgo de erosión se define como el efecto combinado de los factores que lo originan (lluvia, escurrimiento, suelo y topografía). La combinación de estos factores se incluyen en la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo: USLE (Wischmeier y Smith 1978). Este es un modelo empírico que toma en cuenta: un factor R (potencial erosivo de la lluvia), un factor K (erosionabilidad del suelo), un factor L (longitud de pendiente), un factor S (grado de pendiente), un factor C (cobertura vegetal) y un factor P (prácticas de conservación de suelos). Los cuatro primeros factores de la USLE determinan el riesgo de erosión en un área determinada, la ecuación que estima la pérdida de suelo es la siguiente: PS = RK LS CP 5.1 Indice R de Erosividad de la Lluvia Como se puede notar, el procedimiento para estimar R requiere de información detallada sobre registros pluviográficos continuos de lluvias diarias sobre períodos de varios años. En la práctica, especialmente en países en desarrollo, dichos registros son escasos, cortos o inexistentes, ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL debido a la falta de presupuestos para la operación de las redes de observación. Cuando no se dispone de registros pluviográficos lo suficientemente detallados como para evaluar el valor medio de R, se suele utilizar la precipitación total anual. En Venezuela se utilizan los siguientes rangos de valores como órdenes de magnitud para apreciar el poder erosivo de las lluvias (R en t/ha-año) para áreas con las características de precipitación y escorrentía indicadas. Lluvias de gran intensidad y duración, y abundante escorrentía superficial R = 750-800. Lluvias de gran intensidad y duración, y mediano o poco escurrimiento superficial R = 500 - 650. Lluvias de mediana intensidad y, abundante escurrimiento superficial, R = 450-550. Lluvias de mediana intensidad y, poco escurrimiento superficial R = 200-350. 5.2 Factor K de Erosionabilidad del Suelo El factor de erosionabilidad del suelo K es una medida de la vulnerabilidad del suelo; es una característica propia que depende de la granulometría, porosidad, contenido de materia orgánica y condiciones hidrológicas. Cuantifica la erosionabilidad de cada suelo mediante una expresión deducida experimentalmente; representa la tasa de erosión del suelo por cada unidad de índice de erosión R para condiciones de relieve y vegetación estándares y valores de L, S, C y P iguales a la unidad. ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL Wischmeier y Smith (1978) estiman el valor de K en función de la textura, contenido de materia orgánica, estructura y permeabilidad del suelo. Los suelos más erosionables corresponden a las texturas intermedias (fracción de limo más abundante); suelos con más de 30 % de arcilla son poco erosionables. La disminución de la fracción de limo aumenta la resistencia a la erosión, ya sea por el incremento de la cohesión debido al aumento del porcentaje de elementos más finos (arcillas) o por una mejora de la infiltración y la consiguiente disminución de la escorrentía debido al incremento del porcentaje de elementos más gruesos (arenas). El contenido de materia orgánica proporciona estabilidad a los agregados y mejora su estructura y resistencia a la erosión; constituye el segundo factor más importante después de la textura en relación con la erosionabilidad del suelo. La estructura y permeabilidad también influyen sobre el factor K, conjuntamente con otras características químicas, como el contenido de óxidos de Al y Fe en algunos suelos arcillosos. Wischmeier y Smith presentan el nomograma dado en la Figura N°2, para calcular el valor de K, adaptado al sistema internacional de medidas por Foster et al., (1981). Sobre la base de las características de textura y contenido de materia orgánica se obtiene un valor de K en primera aproximación utilizando la parte izquierda de la Figura 2. En muchos casos esta primera aproximación se considera suficiente para estimar la pérdida del suelo por erosión. Si se dispone de información sobre textura y permeabilidad, el valor preliminar de K puede corregirse mediante la porción derecha de la Figura N°2. ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL Fig.N°2: Nomograma para calcular el factor K de erosionabilidad del suelo 5.3 Factor Topográfico LS Tanto la longitud de la ladera L como su pendiente S influyen considerablemente en las tasas de erosión de un suelo, convirtiendo al relieve en uno de los principales factores que determinan la emisión de sedimentos de las cuencas vertientes. Wischmeier y Smith (1978) definen la longitud de pendiente como la longitud que recorre la escorrentía desde que se forma, en la divisoria, hasta que encuentra un cauce o una zona de sedimentación. La influencia de esta longitud de ladera sobre la erosión se estima en el modelo USLE, mediante la siguiente expresión: l L lS m ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL donde L es el factor de longitud de la pendiente, adimensional, definido como el cociente entre la tasa de erosión anual de una parcela con una longitud de pendiente dada l (en m) y la tasa de erosión de esa parcela con las mismas condiciones de clima (R), suelo (K), pendiente (S) y vegetación (C, P) y de longitud de ladera estándar de lS = 22.1 m, donde L es igual a la unidad; m es un exponente que depende de la pendiente de la ladera que oscila entre 0.2 para pendientes suaves y homogéneas inferiores a l %, y 0.5 para pendientes superiores al 5%. Para pendientes mayores que 4%, asumiendo un valor de m = 0.5, el factor LS se puede estimar como sigue: LS L1/ 2 0.0138 0.00974S 0.00138S2 donde L es la longitud en m. desde el punto donde se origina la escorrentía hasta el punto donde se inicia la deposición debido a la disminución de la pendiente o la escorrentía entra a un cauce definido; S es la pendiente media de la ladera en porcentaje sobre la cual ocurre la escorrentía. 5.4 Factor de Cobertura Vegetal C La cobertura vegetal es el elemento natural de protección del suelo contra la fuerza erosiva de la lluvia, controlando no sólo la energía de las gotas, sino la velocidad de la escorrentía superficial. El factor C de USLE da cuenta por esta influencia, incluyendo el tipo de vegetación existente y el manejo y disposición de los residuos vegetales. En el Cuadro N°12. se presentan los valores del factor C para diferentes tipos de uso de las tierras. 5.5 Factor de Prácticas de Conservación P Este último factor recoge la influencia que tienen las prácticas de conservación de suelos sobre las tasas de erosión de una parcela, realizando los trabajos culturales o cultivando en curvas de nivel, en franjas ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL o terrazas para cortar las líneas de escorrentía. En el Cuadro N°13 se dan los valores de P suministrados por Wischmeier y Smith (1978) para diferentes prácticas de conservación. La disposición en terrazas crea escalones donde se diferencian los taludes de la terraza con pendiente similar a la de la ladera pero con una longitud de declive mucho menor y las áreas horizontales o terraza propiamente dicha donde supuestamente la erosión es nula. Con un diseño correcto de la terraza se consigue una sedimentación mayor que el 80% de los materiales erosionados en los taludes que quedan por encima de cada zona horizontal, de tal forma que sólo se pierde un 20% de la erosión total producida (P = 0.2). No obstante, cuando en las terrazas se acumula mas cantidad de agua de la que puede infiltrar y no se ha previsto convenientemente su desagüe, existe el riesgo de que la terraza falle y deje salir el agua por la línea de máxima pendiente, dando origen a surcos o cárcavas que aumentan la pérdida de suelo de forma considerable, en términos incluso superiores a los de las laderas antes de la construcción de las terrazas. Luego del análisis de las características hidrológicas, topográficas, tipos de suelo, coberturas de suelo y prácticas de conservación de las cárcavas formadas en los sectores involucrados, se presenta en los cuadros N°14 y N°15. Los valores de erosividad y producción de erosión, en la situación actual y considerando: 1º que se va a recuperar la cobertura vegetal y 2º que se van a considerar prácticas de conservación. Lo anotado en dichos cuadros se muestra a continuación: ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL Cuadro N°14 Erosionabilidad en las condiciones actuales Parámetro Suelo Pendiente Longitud (m) R (t/ha/año) K LS C P AS (t/ha/año) Sector Las Vegas Huanuqueño Potencial Cárcava 1 Cárcava 2 Cárcava 3 Cárcava 1 Cárcava 1 Arcillas, arenas finas, medias a gruesas con gravas 38.92% 35.79% 27.50% 29.61% 28.57% 180 190 200 130 280 750 750 750 750 750 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.24 0.24 0.23 0.19 0.28 1 1 1 0.09 0.09 1 1 1 1 1 44.78 45.13 43.97 3.23 4.71 Cuadro N°15 Erosionabilidad recuperando la cobertura y con prácticas de conservación Sector Parámetro Cárcava 1 Las Vegas Cárcava 2 Cárcava 3 Huanuqueño Cárcava 1 Potencial Cárcava 1 Suelo Arcillas, arenas finas, medias a gruesas con gravas Pendiente 38.92% 35.79% 27.50% 29.61% 28.57% Longitud (m) 180 190 200 130 280 R (t/ha/año) 750 750 750 750 750 K 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 LS 0.24 0.24 0.23 0.19 0.28 C 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 P 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 AS (t/ha/año) 0.73 0.73 0.71 0.58 0.85 C= Cobertura vegetal del 60% P= terrazas con drenaje vegetado 6.0 OBRAS DE DRENAJE EN LAS VEGAS, HUANUQUEÑO Y POTENCIAL 6.1 Las Vegas A partir de su nacimiento, los drenajes alcanzan rápidamente un nivel base, prosiguiendo su recorrido con muy baja pendiente. El fondo de los cauces es amplio, cargado de arena, grava, y guijarros entre los que se mueven hilos de agua en forma sinuosa. En el verano estas aguas son rápidamente ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL absorbidas por el lecho permeable, y en invierno se tornan torrenciales, con muy alto poder de socavación de las márgenes. Los problemas de inestabilidad objeto de este estudio se presentan en la zona de transición desde el filo hasta el fondo, donde el cauce alcanza su gradiente subhorizontal. La naturaleza de los materiales que componen los conglomerados no ha permitido el desarrollo de un cementante entre las partículas, por tal razón se presenta una muy baja consolidación en los materiales que describen esta formación. Esta característica se traduce en una muy alta susceptibilidad a los procesos morfodinámicos, y principalmente a los de tipo erosivo. Se analizaron para el estudio cuatro alternativas que darían solución al problema del sector “Las Vegas”, estas cuatro alternativas fueron presentadas por el Consultor y fueron evaluadas por PROVIAS NACIONAL y el consultor del BID Roy E. Hunt. Finalmente se seleccionó como la mejor alternativa a la Alternativa Nº 4; esta alternativa consiste en mantener el alineamiento y el nivel de rasante propuesto por el Consorcio IntegralMotlima y conformar un terraplén compactado en el lado izquierdo de la vía y muros de suelo reforzado al lado derecho; el material de corte proveniente de la carretera y del sector critico será usado para conformar este terraplén. Las áreas expuestas a la precipitación serán protegidas por geomantas en el terraplén compactado y por biomantas en los taludes de corte de la carretera y zonas aledañas al terraplén. Desde el punto de vista hidráulico se ha diseñado un sistema de canales colectores que recogen las aguas de escorrentía que caen en las áreas actualmente desestabilizadas y las encauza hacia zonas alejadas del sector crítico. ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL En base a la inspección de campo, evaluación geológica-geotécnica y resultados del estudio de hidrología se considera la construcción de cunetas laterales al lado de la vía, cunetas colectoras, rápida con amortiguador dentado, cajas de recepción, alcantarillas, filtros, cuyos detalles se presentan a continuación: 6.1.1 Cunetas Laterales Las cunetas laterales deberán estar ubicadas al pie de los taludes, serán revestidas de concreto y permitirán que el flujo que discurra a través del talud sea captado y conducido hacia las cajas de recepción y que en algunos casos el caudal será derivado por la alcantarilla hacia el otro lado de la via y evacuar el caudal por tuberías hacia zonas alejadas. 6.1.2 Alcantarillas Actualmente existen dos alcantarillas en las progresivas Km 23+180 y Km 23+810 que pertenecen al antiguo trazo de la carretera, las cuales están constituidas por estructuras tubulares de metal corrugado TMC que serán retiradas. Para este estudio se ha considerado la construcción de cuatro alcantarillas en puntos críticos de la carretera. Estas cuatro alcantarillas son de metal corrugado TMC de 36” de diámetro y permitirán evacuar las aguas de lluvia de la cuneta. Las alcantarillas se encuentran en las siguientes progresivas: Km 23+175, Km 23+356, Km 23+485 y Km 23+815. En los planos TM-PTECH-GV-015 y TMPTECH-GV-016 se presenta los detalles de las alcantarillas proyectadas e intersección con las cunetas, así como la vista en planta y perfil de ellas se muestran en los Planos TMPTECH-GV-001 Y TM-PTECH-GV-002. ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL 6.1.3 Rápida con Amortiguador Dentado Para el drenar el caudal colectado por las cunetas ubicadas en las banquetas del relleno compactado se diseñó una rápida con dados de concreto para amortiguar la velocidad de flujo, esta rápida será construida con material geosintético denominado Geoweb y estará relleno de concreto. La memoria de cálculo de la rápida dentada se presenta en el presente informe. Los detalles de construcción se muestran en los Planos TMPTECH-GV-010 Y TM-PTECH-GV-011. 6.1.4 Cunetas Colectoras Las cunetas colectoras han sido diseñadas para las banquetas de los taludes de corte, así como para las banquetas del suelo compactado que descargan su caudal en la rápida con amortiguador dentado. Estas cunetas colectoras están conformadas por una geomembrana en la parte inferior seguida de una cama de arena de 5 cm de espesor. Además cuenta con una tubería perforada de PVC de 12” de diámetro, esta tubería está rodeada por grava procesada. Los detalles de la cuneta colectora ubicada en las banquetas del suelo compactado se encuentran en el Plano TM-PTECH-GV-011, mientras que las cunetas colectoras para las banquetas en las zonas de corte se muestran en el plano TM-PTECH-GGV-012. 6.1.5 Cajas de Recepción Se consideró en el sistema de drenaje de Las Vegas la construcción de cajas de recepción que se ubican en los bordes de las alcantarillas y que ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL colectan las aguas que transportan las cunetas, para luego mediante el uso de tuberías HDPE llevar el agua a zonas alejadas del sector crítico. Las cajas de recepción son de concreto reforzado, las dimensiones y detalle del refuerzo se encuentran en el Plano TM-PTECH-GV-014 y en el Plano TM-PTECH-GV-015 se muestra la ubicación de las cajas de recepción y las alcantarillas. 6.1.6 Filtros El relleno compactado tendrá como medida de drenaje sub-superficial el uso de un filtro en la parte inferior del suelo compactado para colectar las aguas de escorrentía subsuperficial. Se verificó el diseño de los filtros utilizados en la Alternativa 1 por el consorcio Integral-Motlima y se comprobó que eran adecuados para la alternativa final (Alternativa Nº 4). El geotextil usado será de clase 2 según la AASHTO M 288-96. 6.1.7 Cajas Colectoras de Cunetas en Banquetas Estas serán ubicadas en las zonas de corte y se encargarán de colectar el agua proveniente de las cunetas colectoras para luego, mediante el uso de tuberías HDPE, llevar el agua a las cunetas laterales de la carretera para su posterior desfogue en las partes alejadas del sector crítico. Los detalles de estas cajas receptoras se encuentra en el Plano TMPTECH-GV-014, además se muestra el detalle de los anclajes y desfogue en la cuneta de la carretera en el mismo plano. ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL 6.1.8 Disipador de Impacto El agua que transporta las tuberías de HDPE son llevadas hasta los Disipadores de Impacto, los que se encuentran en la parte inferior de las cárcavas y que tienen por finalidad disipar la energía que el agua ha ganado debido a la altitud de donde proviene. El disipador de Impacto tipo I ha sido utilizado en las alternativas 2 y 3, mientras que el disipador de impacto tipo II solo se utilizó en la alternativa 2. El Plano TM-PTECH-GV-013 muestra los detalles de ambos disipadores con vistas de planta, perfil y frontal. 6.1.9 Tubería de HDPE El transporte del agua desde la parte superior de las cárcavas a la parte inferior será mediante el uso de tuberías HDPE, las que por su flexibilidad son efectivas para este sector y que resultan económicas en comparación a las escaleras disipadoras de energía utilizadas en la Alternativa 1 (Consorcio Integral-Motlima). Se consideraron tuberías con diámetros de 300mm y 450mm, dependiendo del volumen de agua a transportar. 6.1.10 Cajas Colectoras y Amortiguador de Energía Dado que el sector Las Vegas presenta la configuración de un Divortium Acuarium, el agua que es transportada desde la parte superior a la parte inferior mediante tuberías genera un gran poder erosivo, por tal motivo se consideró la colocación de disipadores de energía en la parte inferior del talud. El perfil longitudinal de los disipadores de energía se muestra en el Plano TM-PTECH-GV-017. Así mismo las dimensiones y refuerzo del Disipador de ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL Impacto Tipo I está detallado en el Plano TM-PTECH-GV-013, estos disipadores consideran a la salida una cama de grava gruesa de 30cm de espesor sobre una capa de piedra emboquillada de 35cm. Una caja colectora es ubicada según el Plano TM-PTECH-GV-017, la cual se encuentra en el Km. 23+485, los detalles de esta caja se encuentran en el Plano TM-PTECH-GV-014. 6.2 El Huanuqueño Entre el km. 47 + 100 y el km. 47 + 450, la vía transcurre sobre un terreno altamente inestable donde se han presentado deslizamientos y cárcavas, que han sido objeto de varios tratamientos de efectividad parcial, como lo son la conformación de bermas y la construcción de badenes. Los terrenos son atravesados por corrientes de mediana jerarquía y alta torrencialidad sobre el final del tramo, en las cuales las crecientes arrastran gran cantidad de sedimentos, cantos y material vegetal. Otros flujos pequeños nacen pocos metros arriba del talud sobre el coluvión, transcurriendo sobre el talud afectado.. Todas estas aguas cruzan actualmente la vía por medio de badenes, siendo insuficientes e inseguros para controlar todo el flujo, especialmente en la parte final. En la parte inferior, o talud de aguas abajo, se presentan varios surcos y cárcavas incipientes que son el resultado de la interacción continua del agua en terrenos de pobres características geotécnicas. Gran parte del material afectado por la erosión corresponde a escombros arrojados desde la parte superior, y provienen de los cortes y remociones de material efectuados. 6.2.1 Drenaje superficial Se realizará mediante dos canales colectores denominados Canal Tipo 1 y Canal Tipo 2. Estos serán de sección trapezoidal de 0.4 metros de base, ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL talud Z = 1 y alturas de 0.40 y 0.60 m para los canales Tipo 1 y Tipo 2 respectivamente. Estos canales serán revestidos con una geomanta sobre la cual se colocará una capa gravilla con tamaños comprendidos entre 2 y 6 mm y finalmente se colocará un revestimiento de bitúmen (emulsión asfáltica inestable con 60% de asfalto). El corte realizado para la construcción de estos canales dejará taludes expuestos a la escorrentía superficial; para evitar que los canales se obstruyan por sedimentos que caen de dichos taludes se ha considerado la protección mediante engramado. 6.2.2 Estructura de Entrega Los canales y cunetas en las banquetas descargarán el caudal colectado mediante una estructura compuesta por una caja de recepción de concreto, luego mediante una tubería de conducción (HDPE) se transportará el caudal hacia la parte inferior de los taludes, para lo cual es necesario la colocación de apoyos intermedios. Al final la tubería descargará sus aguas a un amortiguador de energía que luego por rebose llevara las aguas al badén. Las dimensiones de los diferentes tipo de estructuras y el refuerzo de estas se muestran en el Plano TM-PTECH-HD-001 y los perfiles de estas estructuras y cotas de fundación son mostrados en el Plano TMPTECH-GH-009. 6.2.3 Encauzamiento de las Quebradas Para disminuir el poder erosivo y de arrastre de las quebradas se plantea la construcción de diques de gaviones en el sector talud arriba de la vía. Para el sector talud abajo se propone un sistema de protección para el badén y el encauzamiento de las quebradas mediante canales de sección trapezoidal revestidas con colchones de gaviones. Debajo del colchón se colocará una geomembrana de impermeabilización entre dos mantos geotextiles no tejidos y se colocara dentellones de gaviones separados 6.00m entre ellos. ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL El detalle de los dentellones de gaviones en la salida de los canales de las quebradas es mostrado en el Plano TM-PTECH-GV-008. Los perfiles de los canales en las quebradas y sus pendientes se muestran en el plano TMPTECH-GV-007. 6.2.4 Control de Erosión Para el control de la erosión del talud abajo de la carretera se propone la instalación de una geomanta para facilitar el proceso de revegetación con especies nativas de la zona. Mientras que para las zonas del corte en los taludes se considera la colocación de engramado como se muestra en el corte A-A del Plano TM-PTECH-GH-003. De la misma manera, no se considera necesaria la reforestación de taludes en zonas de derrumbes activos por ser de pequeña incidencia respecto a su tamaño, así mismo las condiciones naturales de la zona permiten una revegetación natural. 6.2.5 Sub-Drenaje De la visita de inspección al sector y de la revisión del estudio realizado por Integral-Motlima se ha considerado que no era necesaria la utilización de sub-drenes en este sector, puesto se existe ausencia de flujos subterráneos. 6.3 Deslizamiento Potencial La zona se caracteriza por la presencia abundante de aguas de escorrentía que fluyen libremente a través de los taludes de corte generando caídas de bloques y desprendimientos de suelo residual y roca que conforman el material predominante en la zona. En esta zona se ha construido un badén por el que discurren las aguas de la quebrada, sin embargo antes del badén existe otra quebrada en la que los deslizamientos se han vuelto activos. ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL Para disminuir el poder erosivo y de arrastre de las quebradas se plantea la construcción de 5 diques de gaviones en el sector talud arriba de la vía. En esta alternativa también se contempla la ampliación del badén existente de 46 m a 80 metros de ancho. Este badén se inicia en la progresiva Km. 46+354 y termina en la progresiva Km. 46+435. Además, se propone un sistema de protección para el badén mediante gaviones; debajo de los cuales se colocará una geomembrana de impermeabilización entre dos mantos geotextiles no tejidos. Otra medida de mitigación importante es la de realizar un encauzamiento de la quebrada para evitar la erosión. ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL 7.0 CONCLUCIONES La erosión está determinada por los siguientes factores, en los cuales el hombre no tiene capacidad de intervención; están dadas por la propia naturaleza de los factores. Indice R de Erosividad de la Lluvia Factor K de Erosionabilidad del Suelo Factor Topográfico LS El hombre puede intervenir en los siguientes factores, mediante prácticas de mecánicas y de conservación. Factor de Cobertura Vegetal C Factor de Prácticas de Conservación P Como Prácticas de Conservación se recomienda en el Sector Las Vegas, la revegetación de las laderas con especies nativas. Como prácticas mecánicas se recomienda en los Sectores El Huanuqueño y Deslizamiento Potencial, el drenaje de las aguas de escorrentía superficial mediante canales de coronación revestidos con material flexible. Así también la construcción en los tres sectores, Las Vegas, El Huanuqueño y Deslizamiento Potencial, de diques de contención en las quebradas, para el control de la acción erosiva del agua y estabilización de las cárcavas. ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL REFERENCIAS Wischmeier W.H y Smith D.D. (1978), “Predicting Rainfall Erosion Losses A Guide To Conservation Planning”, U.S. Deparment of Agriculture, Agricultural Handbook Nº537, Washinton D.C. Gray D. y Sotir R. (1995),”Biotechnical and Soil Bioengineering Slope Stabilization”, John Wiley H Sons, Inc New York. Guevara E. (1991), “ Sistemas de Conservación y Rehabilitación de Cuencas”, Consejo de Desarrollo Científico y Humanístico de la Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela ITGE(1999), “ Manual de Estabilización y Revegetación de Taludes”, Editor Carlos López Jimena, Madrid, España. ESTUDIO COMPLEMENTARIO DE ESTABILIDAD DE TALUDES Y ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: Km. 15+200 – Km. 51+551