Dr. Luis Reyes Carrasco

UN HOMENAJE A NUESTROS ANCESTROS LAMBAYECANOS Y AL COLEGIO NACIONAL SAN JOSE. CHICLAYO 07 DE MAYO 2014

V FORO NOR PERUANO DE LA CONSTRUCCION ORGANIZADO POR LOS ESTUDIANTES DE LA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO Del 06 de Mayo al 09 de mayo del 2,014

ANALISIS DE LA REALIDAD ACTUAL DEL DISEÑO HIDRAULICO CONSIDERADO EN LOS PUENTES DE LA ZONA NORTE Y ORIENTAL DEL PERU (CASOS : PUENTE REQUE, PUENTE ETEN, PUENTES DE PIURA Y SELVA PERUANA) Labayeque,07 de Mayo del 2,014

PREPARADO POR DR.ING. LUIS V. REYES CARRASCO INGENIERO CIVIL POR LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA LIMA-PERU INGENIERO HIDRAULICO POR LA UNIVERSIDAD DE TOULOUSE-FRANCIA DOCTOR POR LA UNIVERSIDAD DE TOULOUSE-FRANCIA EX DECANO DE LA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA PROFESOR EMERITO DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA LIMA-PERU PROFESOR HONORARIO DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL SAN MARTIN DE TARAPOTO PROFESOR HONORARIO DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO DE LAMBAYEQUE CONSULTOR INTERNACIONAL EN PROYECTOS Y OBRAS HIDRAULICAS

EN PRIMER LUGAR DEBO AGRADECER A LOS ESTUDIANTES DE LA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO QUIENES ME HAN HONRADO CON SU INVITACIÓN, ASÍ COMO A LA GENEROSA AUDIENCIA QUE HA TENIDO LA GENTILEZA DE ACOMPAÑARNOS EN ESTA OPORTUNIDAD EN UN TEMA QUE REVISTE UNA SINGULAR IMPORTANCIA Y PARA QUIENES HE PREPARADO EXPRESAMENTE ESTA EXPOSICIÓN.

ANTES DE ENTRAR EN EL DESARROLLO DE LA PRESENTACIÓN QUE NOS CONVOCA EN ESTA OCASIÓN, DESEO RECORDAR ALGUNOS ASPECTOS MORALES EN LOS QUE ME BASO PARA EXPRESAR EL CONTENIDO DEL TEMA, QUE NO TIENE OTRO FIN QUE EL DE CONTRIBUIR A EVITAR GRAVES ERRORES TÉCNICOS QUE NO SOLUCIONAN LOS PROBLEMAS QUE LA REALIDAD NACIONAL LE PLANTEA A LA INGENIERÍA, PARTICULARMENTE A LA MUY NOBLE PROFESIÓN DE LA INGENIERÍA CIVIL “LA MAYOR NECESIDAD DEL MUNDO ES LA DE HOMBRES QUE NO SE VENDAN NI SE COMPREN, HOMBRES QUE SEAN SINCEROS Y HONRADOS EN LO MÁS ÍNTIMO DE SUS ALMAS, HOMBRES QUE NO TEMAN DAR AL PECADO EL NOMBRE QUE LE CORRESPONDE, HOMBRES CUYA CONCIENCIA SEA TAN LEAL AL DEBER COMO LA BRÚJULA AL POLO, HOMBRES QUE SE MANTENGAN DE PARTE DE LA JUSTICIA AUNQUE SE DESPLOMEN LOS CIELOS” E. G. DE WHITE También hice mías y adapté las siguientes frases:

“QUISIERA ESCRIBIR SOBRE LA PUERTA DE CADA TALLER Y SOBRE CADA CASA DE COMERCIO DEL PAÍS: “SE NECESITAN HOMBRES”. QUISIERA GRABAR SOBRE LA PARED DE CADA AULA DE ESCUELA, DE COLEGIO, DE UNIVERSIDAD, EN LOS TRIBUNALES DE JUSTICIA Y EN LAS SALAS LEGISLATIVAS: “SE NECESITAN HOMBRES”. QUISIERA HACER GUIRNALDAS EN HIEDRA Y ORO SOBRE CADA HOGAR, ALTAR Y PÚLPITO EN EL PAÍS CON LAS PALABRAS: “SE NECESITAN HOMBRES”. QUISIERA ESCULPIRLO SOBRE LAS LADERAS DE LAS MONTAÑAS Y HACERLO REFLEJAR SOBRE CADA ONDA TRÉMULA DE LUZ Y MECERLO CON CADA BRISA DE LOS CIELOS: “SE NECESITAN HOMBRES”. QUISIERA ENSEÑAR A CADA ARROYUELO A CANTARLO, A LOS LAGOS A SALMODIARLO; CON EL DEDO DEL RELÁMPAGO QUISIERA ESCRIBIRLO EN LETRAS DE FUEGO A TRAVÉS DEL CIELO OSCURECIDO: “SE NECESITAN HOMBRES”. BENDITO DIOS, AL INICIO DE ESTE MILENIO DADNOS HOMBRES, HOMBRES ÍNTEGROS, HOMBRES QUE ESTÉN POR ENCIMA DE LAS BAJEZAS HUMANAS, HOMBRES QUE ENSEÑEN A SUS SEMEJANTES A VIVIR CON DIGNIDAD, HOMBRES QUE DEJEN A SUS HIJOS Y A LOS HIJOS DE SUS HIJOS UN MUNDO GRANDE, FUERTE, PRÓSPERO, RESPETADO Y RESPETABLE POR LA HONRADEZ, EL INGENIO, LA LABORIOSIDAD Y POR LA GENEROSIDAD DE SUS GENTES”.

CON LA FINALIDAD DE QUE SE ENTIENDA MEJOR EL CONTENIDO DEL TOTAL DE ESTA EXPOSICION, EXPLICAREMOS BREVEMENTE LA DETERMINACION DE UNA CUENCA Y SU IMPORTANCIA EN RELACION AL DISEÑO DE LOS PUENTES FLUVIALES. EXISTE LA CREENCIA, SOBRE TODO EN EL AMBITO DE LA MAYORIA DE INGENIEROS CIVILES, QUE LA PARTE MAS IMPORTANTE EN EL DISEÑO DE LOS PUENTES FLUVIALES ES EL DISEÑO ESTRUCTURAL . YO DESMIENTO CATEGORICAMENTE QUE LO ANTERIOPR ES UNA FALACIA PUES VARIOS PUENTES SE HAN CAIDO SIN HABER SIDO INAUGURADOS; EN OTRAS PALABRAS, HAN CLAUDICADO SIN QUE POR ESOS PUENTES UNA MOSCA LOS HAYA RECORRIDO. ESTE TIPO DE CAIDAS DE PUENTES SE MOSTRARÁ MAS ADELANTE EN ESTA EXPOSICION. ES MUY FRECUENTE EL CASO DE DAÑOS Y CAÍDAS DE PUENTES FLUVIALES, A PESAR DE BUENOS CÁLCULOS ESTRUCTURALES, LAS RAZONES SON MUY VARIADAS, PERO TODAS ELLAS TIENEN SU ORIGEN EN ERRORES DEBIDOS A LOS EFECTOS CINEMÁTICOS QUE NO SON TENIDOS EN CONSIDERACIÓN EN ESTE TIPO DE OBRAS. LO MÁS GRAVE DE ESTA SITUACIÓN ES EL HECHO QUE GRAVES ERRORES SE REPITEN A PESAR DE LAS RECOMENDACIONES QUE SE HACEN A LOS INGENIEROS NETAMENTE ESTRUCTURALES Y POR OTRO LADO EXISTE UNA DEFICIENCIA EN LA CURRICULA PARA LA FORMACIÓN DE INGENIEROS CIVILES EN TODAS LAS FACULTADES Y/O ESCUELAS DE INGENIERÍA CIVIL EN EL TERRITORIO NACIONAL. PARA EXPLICAR ESTA SITUACIÓN DE LA MANERA MÁS SIMPLE Y PARA EL CASO DE LOS PUENTES FLUVIALES SINTETIZAREMOS QUE LA CAUSA FUNDAMENTAL ES LA NO CONSIDERACIÓN DE LOS EFECTOS CINEMÁTICOS DE LA POSICIÓN DEL EJE LONGITUDINAL DEL PUENTE CON RELACIÓN A LA DIRECCIÓN DEL FLUJO PRINCIPAL DEL RÍO. PARA TENER EN CONSIDERACIÓN EL ASPECTO ANTERIORMENTE INDICADO ES NECESARIO ESTUDIAR EL DESARROLLO EN PLANTA DEL RÍO SOBRE EL CUAL SE TIENE PENSADO CONSTRUIR EL PUENTE; LO QUE SIGNIFICA QUE EL CURSO DE AGUA PUEDE TENER NUMEROSOS MEANDROS, Y QUE EN ÉPOCAS DE AVENIDAS ES NOTORIA LA ACCIÓN SOBRE LAS ORILLAS EN LAS QUE SE PRODUCEN EROSIONES Y SEDIMENTACIONES EN FORMA ALTERNADA; ACCIONES A LAS QUE PERSONALMENTE DENOMINO «EFECTO BILLAR».

EL EFECTO «BILLAR»

Erosiones

Sedimentaciones

Sedimentaciones

Erosiones

Erosiones

Sedimentaciones

I. DEFINICIÓN Y DETERMINACIÓN DEL TERRITORIO DE UNA CUENCA I.1 DEFINICIONES RELATIVAS A LAS CUENCAS En una de las etapas del ciclo hidrológico, el agua en sus diferentes manifestaciones, cae sobre la superficie terrestre. Parte del volumen total se infiltra en el suelo, otra se evapora sobre la superficie del terreno, lagos, cuerpos de agua y una tercera parte escurre por los terrenos y drenes naturales conformados por las quebradas y los ríos. Una quebrada es el dren natural de toda una cierta zona de terreno; esta quebrada entrega a otro dren natural mayor el agua por ella recogida. Este dren mayor, que puede recoger el agua de varias quebradas, entrega a su vez toda el agua en otro dren aún mayor y así sucesivamente hasta que el agua llega al mar, para continuar con el ciclo hidrológico. La zona de terreno drenada por el dren recibe el nombre de CUENCA, la misma que, en general, los hidrólogos la clasifican de 2 tipos: cuenca topográfica y cuenca hidrológica. Yo estimo que debe definirse también una cuenca geológica. De lo anterior se desprende que una cuenca está rodeada de otras cuencas y por lo tanto es básico delimitarlas correctamente para evaluar el volumen de agua aportado por cada una de ellas. La cuenca topográfica se delimitará siguiendo la línea divisoria de las aguas (línea de cumbres), la misma que puede ser trazada en un plano a curvas de nivel, uniendo los puntos de máximas alturas que separan 2 cuencas adyacentes. La cuenca hidrológica o de drenaje de un cauce está delimitada por el contorno en cuyo interior el agua es recogida y concentrada en la entrega al dren mayor. Este concepto también puede referirse a un punto cualesquiera del dren antes de la entrega y es muy usado en los estudios hidrológicos.

En general las cuencas topográficas e hidrológicas no coinciden porque en algunos casos el agua recogida en una cuenca aparece en otra cuenca debido a procesos de infiltración en el suelo. Esto sucede en terrenos kársticos, en donde existen ríos subterráneos con cavernas de acceso en donde se producen estalactitas y estalacmitas como en el caso de La Cueva de las Lechuzas en Tingo María. En cuanto a la cuenca geológica, puede decirse que es el “depósito” que contiene a las dos otras cuencas y es la que provee, entre otras cosas, los sólidos que son llevados por las aguas desde las laderas de los cerros y desde los lechos de los ríos, los que provocan, de una u otra manera la pérdida de terrenos de cultivo. Un aspecto fundamental es el de los deslizamientos como por ejemplo, tal vez el mayor producido en el Perú, el de grandes masas de terreno de la ladera de la quebrada Mayunmarca en la margen izquierda del río Mantaro que creó una presa natural de aproximadamente 3 Kilómetros a lo largo de este río en los años 70 del siglo pasado. El autor integró la primera Comisión Técnica enviada por la Universidad Nacional de Ingeniería y presidió una segunda después de haber estudiado las causas del deslizamiento, prever el momento y tipo del desborde así como plantear soluciones, publicando previamente el resultado de esos estudios. En la Figura siguiente se presenta un esquema grosso modo de lo que es una cuenca y en la que se han diferenciadas 3 partes: la cuenca alta, la cuenca media y la cuenca baja.

I.2. Sobre la delimitación de la cuenca topográfica. La forma tradicional es haciendo uso de las Hojas de la Carta Nacional, que en varios países se disponen a diferentes escalas y con las cuales se construye un mosaico que involucre el área de la cuenca en estudio y sobre el cual se traza la línea de máximas cotas que separa a la cuenca en estudio de todas las cuencas adyacentes a ella. Ver esquema a continuación. Se supone que una gota de agua que cae sobre la divisoria de aguas, tiene la tendencia a desplazarse hacia un río o hacia el río de la cuenca adyacente. Otra forma es por medios digitales, para lo cual se digitaliza el mosaico anterior y con ayuda de la computadora se busca la línea de máximas cotas que separa a la cuenca en estudio de todas las cuencas adyacentes a ella. En este caso es necesario tener cuidado de no unir dos quebradas de cuencas adyacentes Q en una sola; caso cuya individualidad no está bien definida cuando están muy juntas y sólo puede ser observada con una buena resolución de las imágenes. En las siguientes Figuras se muestra en primer lugar la forma de determinar el perímetro de una cuenca y posteriormente la Cuenca del Río Chancay-Lambayeque que tiene sus nacientes en el Departamento de Cajamarca y desemboca en el Océano Pacífico. Durante las épocas de avenidas del río Chancay-Lambayeque, en el barraje y Bocatoma de Racarumi se capta agua que mediante el canal Racarumi es conducida al Reservorio de Tinajones y durante los estiajes, Tinajones devuelve el agua al río para sus diversos usos en el Valle. El río Chancay-Lambayeque ( ver Figura siguiente) cambia de nombre inmediatamente después aguas abajo del Partidor de La Puntilla, dividiéndose en el Río Reque que sigue su curso hacia el mar y el Río Taymi que se dirige hacia el nor-oeste, dando origen, a su vez a otras 3 líneas de agua a partir de la estructura hidráulica conocida como el Repartidor Desaguadero.

LIMITE DE CUENCA

z

Q

CUENCA ALTA

z

Q

DR. ING. LUIS V. REYES CARRASCO

SOBRE LA DELIMITACION DE UNA CUENCA

DR. ING. LUIS V. REYES CARRASCO

LA CUENCA DEL RIO CHANCAY-LAMBAYEQUE

Canal alimentador Racarumi

Barraje y bocatoma Racarumi

Puente REQUE

Puente en carretera Monsefú-Eten

ESQUEMA MOSTRANDO EL EFECTO REGULADOR DE LAS AVENIDAS DEL RIO CHANCAY-LAMBAYEQUE DEBIDO AL RESERVORIO DE TINAJONES Y A LAS LINEAS DE AGUA QUE SALEN DEL PARTIDOR DE LA PUNTILLA, ALIVIANDO EN GRAN PROPORCION LOS DAÑOS EN EL PUENTE REQUE SOBRE LA PANAMERICANA Y AL PUENTE EN CARRETERA MONSEFU-ETEN DR. ING. LUIS V. REYES CARRASCO

ANALIZANDO ESTE ESQUEMA SE DEDUCE LA TREMENDA IMPORTANCIA QUE JUEGAN TANTO EL RESERVORIO DE TINAJONES ASÍ COMO EL PARTIDOR DE LA PUNTILLA EN EL CONTROL DE LOS CAUDALES DE AVENIDAS QUE FLUYEN POR EL RÍO CHANCAY-LAMBAYEQUE. EN EFECTO, SI CUANDO EL RESERVORIO DE TINAJONES SE ENCUENTRA VACÍO SE PRESENTA UNA AVENIDA, UN IMPORTANTE CAUDAL ES DESVIADO DIRECTAMENTE DESDE LA CAPTACIÓN DE RACARUMI HACIA EL RESERVORIO QUE TIENE UNA CAPACIDAD DE 320 MILLONES DE METROS CÚBICOS, Y POR OTRO LADO EL PARTIDOR DE LA PUNTILLA DESVÍA UNA MUY IMPORTANTE CANTIDAD DE AGUA HACIA EL REPARTIDOR DESAGUADERO A TRAVÉS DE LAS LÍNEAS DE AGUA QUE DE ÉL NACEN, DISMINUYENDO NOTABLEMENTE EL CAUDAL QUE FLUYE POR EL RÍO REQUE Y QUE PASA DEBAJO DE LOS PUENTES REQUE Y MONSEFÚ-ETEN DISMINUYENDO LOS POSIBLES RIESGOS DE DAÑOS DE ESTAS DOS ESTRUCTURAS EN FUNCIÓN DE LA MAGNITUD DE LOS CAUDALES DE AVENIDAS CIRCULANTES.

SI POR EL CONTRARIO, AL PRESENTARSE UNA GRAN AVENIDA EL RESERVORIO DE TINAJONES SE ENCONTRARA AL MÁXIMO DE SU CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO Y LAS LÍNEAS DE AGUA QUE NACEN EN EL DESAGUADERO NO REQUIRIERAN AGUA, ENTONCES CASI TODO EL CAUDAL DEL RÍO CHANCAY-LAMBAYEQUE FLUIRÍA HACIA EL MAR POR EL RÍO REQUE Y CAUSARÍA GRANDES DAÑOS. ESTA SITUACIÓN YA SE HA PRESENTADO Y CONTRIBUÍDO A OCASIONAR DAÑOS SEVEROS Y LA DESTRUCCIÓN DEL PUENTE REQUE EN VARIAS OPORTUNIDADES.

OBRAS DE CAPTACION EN RIO CHANCAY-LAMBAYEQUE

CANAL ALIMENTADOR DE TINAJONES

RIO CHANCAY-LAMBAYEQUE BOCATOMA RACARUMI

BARRAJE RACARUMI

Río Chancay-lambayeque

PARTIDOR LA PUNTILLA

Río Taymi Hacia Repartidor Desaguadero Río Reque

REPARTIDOR DESAGUADERO

II. Sobre la ubicación de un puente fluvial dentro de una cuenca. El conocimiento de la ubicación de la sección del río en donde se construirá el puente es de gran importancia para poder calcular y/o determinar los caudales que circulan por dicha sección, así como también las cotas alcanzadas por el plano de agua durante esos caudales; particularmente el llamado caudal de diseño que es el caudal que tiene un determinado período de retorno. El caudal que atraviesa por una sección determinada de un río es función de la magnitud de la avenida, así como del área aportante de la cuenca, que depende de la ubicación de dicha sección. La cota de la superficie libre del agua para la avenida de diseño, es la que fija la longitud del puente así como la cota de las diferentes rasantes. El caudal de la avenida de diseño y la calidad de los suelos determinada por estudios de Mecánica de Suelos servirán para definir el tipo y profundidad de cimentación necesarios para asegurar la estabilidad de la estructura del puente. Por otro lado cuando el lecho del río está conformado por materiales finos y existen vientos fuertes en la zona es necesario tener en cuenta si existe peligro de licuefacción del suelo que originen asentamientos de las cimentaciones por efectos de vibraciones. III. Consideraciones básicas a tenerse en cuenta en el diseño de un puente fluvial. El diseño de todo puente fluvial consta de dos partes muy diferenciadas y que por orden de prioridades son: Diseño hidráulico Diseño propiamente estructural. El autor considera que ningún puente fluvial debe diseñarse y construirse sin tener los resultados previos de un estudio hidráulico serio. Lamentablemente la caída de varios puentes, antes de ser inaugurados y sin que haya circulado ningún vehículo así lo demuestran. IV. Casos específicos de los puente sobre el río Reque en la Carretera Panamericana y en la carretera Monsefú-Eten En estos casos, a pesar de las continuas recomendaciones técnicas, se cometió el gravísimo error de diseñarlos estructuralmente y construirlos sin ningún estudio previo y obligatorio de Hidráulica Fluvial y lo que es más grave sin considerar inicialmente obras de protección de las márgenes del río y cuando lo hicieron, fueron mal diseñadas. Las siguientes fotos muestras los casos de estos dos puentes, que no tuvieron el diseño hidráulico previo, lo que demuestra que los diseñadores desconocían conceptos fundamentales de la Cinemática de Fluídos y de la Hidráulica Fluvial, lo que ha significado grandes costos y el peligro latente de su colapso frente a caudales generados por lluvias en presencia del fenómeno de EL NIÑO

EL NIÑO DE 1998 EN SIETE TECHOS, EN DONDE PROPONGO LA CONSTRUCCION DE UN NUEVO PUENTE NOTAR ESTA VIVIENDA EN LA PROXIMA FOTOGRAFIA

Dr.Ing: Luis V. REYES CARRASCO

ESTA ZONA PROPUESTA PARA NUEVO PUENTE NO SUFRE LOS EFECTOS DE LAS AVENIDAS DEL RIO REQUE EN EPOCAS DE EL NIÑO. EL ACTUAL PUENTE SI LOS SUFRE CONSTANTEMENTE

Hacia CAPOTE

Eje aproximado de Puente Propuesto para Vía de Evitamiento en zona de Siete Techos

CAPTACION PARA ACEQUIA DE MONSEFU Río Reque

CAPTACION PARA ACEQUIA DE REQUE

Dr. Ingº LUIS V. REYES CARRASCO

CASOS DE LOS PUENTES SOBRE EL RIO REQUE

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En nuestro Departamento de Lambayeque también se han presentado muchos clamorosos errores de un mal uso del Recurso hídrico. Trataremos sólo aquellos que se materializan en el Puente Reque y en el Puente sobre este mismo río en la carretera Monsefú-Eten.

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En el caso delPuente Reque, esos errores se han repetido varias veces a pesar de las advertencias técnicas hechas mucho antes que se produjera la última de sus caídas; existiendo en la actualidad la posibilidad de que claudique.

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En lo relativo al Puente en la carretera Monsefú-Eten se tomó la decisión política de construirlo sin tener el estudio hidráulico correspondiente, sobre todo porque la ubicación del eje del puente exigía un estudio hidráulico serio antes de emprender su construcción. La meta de la decisión política era construírlo a pesar de las innumerables y oportunas recomendaciones técnicas que se formularon.

• Lo anterior es una muestra concreta de lo que es un desordenamiento territorial.

CAIDA DEL PUENTE REQUE: 1 MARZO 1,998 HORA 10 a.m.

ESTE PUENTE PUDO SER REHABILITADO, RECUPERANDO LOS 2 TRAMOS (LABOR FACIL), CONSTRUYENDO OTRO PILAR Y AL MISMO TIEMPO RECTIFICANDO EL CAUCE DEL RIO PARA QUE NO SEA ATACADO POR LAS AGUAS. Dr.Ing. Luis V. REYES CARRASCO

NOTAR EL BUEN ESTADO DEL ESTRIBO IZQUIERDO Y DE LA ESTRUCTURA METALICA DE LOS 2 TRAMOS. NOTAR IGUALMENTE EL BAJO NIVEL DE LAS AGUAS

EL PILAR CLAUDICO CUANDO EL CAUDAL ERA DE 300m.c/s; MUCHO MENOR QUE EL CAUDAL MAXIMO REGISTRADO EL 14 MARZO Y QUE FUE DE 1,996 m.c./s

FOTOGRAFIA TOMADA DESDE LA MARGEN DERECHA DEL RIO REQUE EL 01 MARZ0 1989, MOSTRANDO EL TRAMO IZQUIERDO INCLINADO Y EL TRAMO CENTRAL CAIDO POR ASENTAMIENTO DEL PILAR. CAUDAL DE APROX 300 M3/S. LOS MAXIMOS CAUDALES SE PRESENTARON POSTERIORMENTE

PUENTE REQUE EXPLICACION CINEMATICA DE LA EROSION QUE CAUSO LA FALLA DEL PILAR IZQUIERDO DEL PUENTE REQUE EL 01 DE MARZO DEL AÑO 1,998 CON UN CAUDAL DE SOLO 300 METROS CUBICOS POR SEGUNDO LOS MAXIMOS CAUDALES DE 1,234 Y 1,996 METROS CUBICOS POR SEGUNDO SOLO SE PRESENTARON RESPECTIVAMENTE EL 13 Y 14 DE MARZO; 12 Y 13 DIAS DESPUES DE LA CAIDA DEL PUENTE TURBULENCIA QUE ORIGUNO EROSIONES EN EL PILAR

EL FENOMENO DEL NIÑO UNA VEZ MAS FUE EL REFUGIO DE TECNICOS Y AUTORIDADES INCAPACES

NIVELES DE EROSION PILAR IZQUIERDO

LECHO DEL RIO

CIMENTACION

SENTIDO DEL FLUJO QUE ATACO AL PILAR DE LA MARGEN IZQUIERDA

COMPARAR ESTA EXPLICACION CON LA FOTOGRAFIA ANTERIOR

DR.ING. LUIS V. REYES CARRASCO

PUENTE REQUE

VISTA AEREA DE CAIDA DEL PUENTE REQUE: 1 MARZO 1,998 HORA 10 a.m. SENTIDO DEL FLUJO QUE ATACO AL PILAR DE MARGEN IZQUIERDA HA C IA

CH

ICL

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PILAR INTACTO, QUE POSTERIORMENTE FUE DEMOLIDO CON DINAMITA

CONCENTRACION DEL FLUJO HACIA ZONA DEL PILAR Y MARGEN IZQUIERDA

PILAR ATACADO Y DESTRUIDO POR LA CORRIENTE NOTA: ESTE PUENTE PUDO SER REHABILITADO SIN NECESIDAD DE CONSTRUIR OTRO PUENTE. LA SOLUCION ERA RECUPERAR LOS 2 TRAMOS DEL PUENTE Y HACER NUEVO PILAR RECTIFICANDO PREVIAMENTE EL CAUCE PARA EVITAR SU ATAQUE POR LAS AGUAS. Dr.Ing.Luis V. REYES CARRASCO

SE PUDO EVITAR LA CAIDA DEL PUENTE REQUE Y POR OTRO LADO TAMBIEN PUDO SER REHABILITADO DESPUES DE SU CAIDA ¿PORQUE NO SE HIZO?

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AQUÍ DEBO INDICAR QUE ESTE PUENTE PUDO SER REHABILITADO EN UN TIEMPO RELATIVAMENTE CORTO EN COMPARACION A TODO EL TIEMPO EMPLEADO EN LA DEMOLICION, LA CONSTRUCCION DE UN PUENTE COLGANTE PARA PEATONES, UN BADEN DE CRUCE DE VEHICULOS, EL DESVIO DEL TRAFICO POR SIPAN Y LA CONSTRUCCION DE UN NUEVO PUENTE QUE POSTERIORMENTE FUE REFORZADO.

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A LO ANTERIOR HAY QUE AGREGAR LOS COSTOS DIRECTOS DE TODAS LAS OBRAS ANTERIORMENTE INDICADAS Y LOS DE LOS DAÑOS OCASIONADOS.

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LO INDICADO PRUEBA LA INCAPACIDAD DE TODOS LOS POLITICOS E INGENIEROS QUE INTERVINIERON DURANTE TODO EL PROCESO CON EL AGRAVANTE QUE EL PROBLEMA SUBSISTE Y SIN EMBARGO SE REINCIDIO GASTANDO DINEROS INUTILMENTE COMO FUE EL CASO DE LA PROPUESTA DE PROVIAS NACIONAL DE AUMENTAR LA LONGITUD DEL ACTUAL PUENTE EN ALREDEDOR DE 50 METROS. EL PROBLEMA NO HA SIDO SOLUCIONADO PUES EL PELIGRO ESTA LATENTE. TAMBIEN HABRIA QUE PREGUNTARSE: ¿ Y CUAL HA SIDO EL DESTINO DE LAS ESTRUCTURAS DEL PUENTE QUE SE DEBIO RECUPERAR Y DEL PUENTE COLGANTE, CUYOS COSTOS SON DE IMPORTANCIA?

ALGUNAS PREGUNTAS Y AFIRMACIONES

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¿PORQUE SE HA PERSISTIDO EN COMETER NUEVOS ERRORES TECNICOS COMO POR EJEMPLO LOS DIQUES Y ESPIGONES DE UN COSTO ELEVADO Y QUE SOBRE TODO NO SOLUCIONAN EL PROBLEMA SINO POR EL CONTRARIO LO AGRAVAN?. ESTAS OBRAS SON DE UN DISEÑO HIDRAULICO COMPLETAMENTE ERRONEO Y AQUELLOS QUE LOS HICIERON NO TIENEN LAS CALIFICACIONES PROFESIONALES REQUERIDAS PARA SOLUCIONAR ESTE TIPO DE PROBLEMAS, QUE PARA EL CASO DEL PUENTE REQUE YA HA PASADO MUCHO TIEMPO PARA SU DEFINITIVA SOLUCION.

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LA CONTRALORIA DEBE INTERVENIR PARA PONER COTO A TANTA BARBARIDAD TECNICA QUE CONSUME INGENTES CANTIDADES DE DINERO SIN SOLUCIONAR EL PROBLEMA.

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AQUÍ QUEDO DEMOSTRADA, DE UNA FORMA MUY COSTOSA, LA FALTA DE UNA FIRME POSICION DE NUESTRAS AUTORIDADES Y TECNICOS LOCALES RESPONSABLES PARA NO ACEPTAR SUMISAMENTE LAS DISPOSICIONES CENTRALISTAS DEL GOBIERNO, SOBRE TODO CUANDO SE DEMUESTRAN LOS ERRORES TECNICOS, COMETIDOS POR BISOÑOS INGENIEROS QUE DESDE LIMA DISEÑAN SIN CONOCER LAS CARACTERISTICAS DEL RIO Y/O LOS CAPRICHOS DE CIERTOS POLITICOS.

PROVIAS NACIONAL Y A PESAR DE LAS RECOMENDACIONES TECNICAS PROYECTO DESDE SUS OFICINAS EN LIMA Y POR INGENIEROS INEXPERTOS EN OBRAS FLUVIALES E HIZO CONSTRUIR UNA AMPLIACION DE 50 METROS DEL LADO DONDE EL FLUJO ATACA AL PUENTE

ENROCADOS HIDRAULICAMENTE MAL DISEÑADOS PUES CONCENTRAN EL FLUJO DE AVENIDAS HACIA PILAR CENTRAL Y ESTRIBO IZQUIERDO ; EN ZONA DONDE SE EJECUTAN, A OCTUBRE 2,008, LOS TRABAJOS DE AMPLIACION DE LONGITUD DEL PUENTE REQUE; CONCEBIDOS Y ORDENADOS POR PROVIAS NACIONAL

PUENTE REQUE ANTES DE AMPLIACION

ZONA HACIA DONDE SE DIRIGE EL FLUJO DE AVENIDAS Y EN DONDE SE EJECUTAN ERRADAMENTE LOS TRABAJOS DE AMPLIACION DE LONGITUD DEL PUENTE

BADEN

Dr.Ing. Luis V.REYES CARRASCO

19 Julio 2,008. Construcción del badén aguas abajo del puente Reque

Notar la dirección del flujo en estiaje y con respecto al eje de las alcantarillas, lo que ocasionaría su destrucción ante una pequeña crecida

Dr.Ing. Luis V.REYES CARRASCO

HACIA REQUE

BADEN

Dr.Ing. Luis V.REYES CARRASCO

NOTA: ESTA FOTO ES DEL 30 DE OCTUBRE 2,008 Y MUESTRA LAS PRECARIAS ALCANTARILLAS FLOTANDO AGUAS ABAJO DE SU POSICION ORIGINAL QUE MUESTRO EN LAS FOTOS TOMADAS ENTRE EL 19 DE JULIO Y EL 16 DE AGOSTO 2,008 CUANDO FORMABAN PARTE DEL BADEN QUE HA SIDO DESTRUIDO

MBRE 2,008 A LAS 17H 23 MOSTRANDO TRABAJOS PARA COLOCACION DE NUEVAS ALCANTARILLAS EN BADEN N RELACION A LAS ALCANTARILLAS BARRIDAS POR EL RIO. ASI COMO TAMBIEN SU POSICION INCLINADA RESPECTO OBRAS HAN SIDO PLANEADAS POR PROVIAS NACIONAL Y ESTOY SEGURO QUE SIN NINGUN ESTUDIO PREVIO

DIRECCION DEL FLUJO

DIRECCION DEL EJE DE LAS ALCANTARILLAS

NOTAR QUE LA CARPETA DE RODADURA DEL SEGUNDO BADEN ESTA SECA Y SE NOTA FILTRACION EN SU PARTE BAJA

ERIORES ALCANTARILLAS ORIGINO LA CONSTRUCCION DE LAS ALCANTARILLAS MOSTRADAS

ALGO SOBRE UN PUENTE SOBRE EL RIO REQUE EN CARRETERA MONSEFU-ETEN , LA MALSANA INTERVENCION DE CIERTOS POLITICOS EN ASPECTOS NETAMENTE TECNICOS Y TECNICOS QUE DESCONOCIAN LOS ASPECTOS CINEMATICOS DE LA HIDRAULICA FLUVIAL QUE ES NECESARIO CONSIDERAR ANTES DE DECIDIR EL TIPO Y CARACTERISTICAS FISICAS PARA RECIEN PROCEDER AL DISEÑO ESTRUCTURAL DE LOS PUENTES FLUVIALES

ETAPA CONSTRUCTIVA DEL PUENTE SOBRE EL RIO REQUE EN LA CARRETERA MONSEFU-ETEN NOTA IMPORTANTE: EL DISEÑADOR DE ESTA OBRA ES EL MISMO QUE DISEÑO EL ACTUAL PUENTE CACERES DE LA CIUDAD DE PIURA Y QUE ORIGINO LA DESTRUCCION DE 2 PUENTES SITUADOS AGUAS DEBAJO DE DICHO PUENTE

DR.ING. LUIS V. REYES CARRASCO

AGOSTO 2,009, TOMADA DESDE EL CAUCE Y HACIA AGUAS ABAJO, MOSTRANDO EL PUENTE DE 15 E LARGO, COLOCADO EN UN ANCHO DE CAUCE DE 492 METROS EN CARRETERA MONSEFU-ETEN. NSTRUIDO 2 TERRAPLENES SIMPLES A AMBOS EXTREMOS DEL PUENTE Y DE PRESENTARSE UNA AQ LENES SERIAN DESTRUIDOS POR LAS AGUAS Y EL PUENTE QUEDARIA AISLADO COMO UN ESPANT

ERRAPLEN HASTA ORILLA IZQUIERDA = 220 M.

LONGITUD DEL TERRAPLEN HASTA ORILLA DERE

LONGITUD DEL PUENTE = 152 M.

LA DECISION POLITICA PRIMO SOBRE LAS RECOMENDACIONES TECNICAS Y ESTE PUENTE PUEDE CLAUDICAR ANTE UNA REGULAR CRECIDA

Como la longitud de la estructura del puente de concreto es menor que el ancho del cauce, los diseñadores construyeron 2 terraplenes de una longitud total de 340 metros para unir ambos extremos del puente a las respectivas orillas. Esta situación está graficada en las 3 siguientes fotografías.

DR. ING. LUIS V. REYES CARRASCO

FOTO DEL 27 AGOSTO 2,009 TOMADA DESDE EL ESTRIBO DERECHO MOSTRANDO TERRAPLEN HACIA MONSEFU

FOTO DEL 23 AGOSTO 2,009, TOMADA DESDE EL CAUCE Y HACIA AGUAS ABAJO, MOSTRANDO EL PUENTE DE 152 METROS DE LARGO, COLOCADO EN UN ANCHO DE CAUCE DE 492 METROS EN CARRETERA MONSEFU-ETEN. INCREIBLEMENTE SE HAN CONSTRUIDO 2 TERRAPLENES SIMPLES A AMBOS EXTREMOS DEL PUENTE Y DE PRESENTARSE UNA AQVENIDA ESOS TERRAPLENES SERIAN DESTRUIDOS POR LAS AGUAS Y EL PUENTE QUEDARIA AISLAD O

LONGITUD DEL TERRAPLEN HASTA ORILLA IZQUIERDA = 220 M.

LONGITUD DEL TERRAPLEN HASTA ORILLA DERECHA = 120 M.

DR. ING. LUIS V. REYES CARRASCO DR. ING. LUIS V. REYES CARRASCO

MONSEFU ANCHO CAUCE DEL RIO REQUE Largo del puente

GRAVISIMO ERROR DE DISEÑO PUES EL PUENTE SE DISEÑO Y CONSTRUYO SIN NINGUN ESTUDIO PREVIO Y OBLIGATORIO DE HIDRAULICA FLUVIAL

ETEN DR.ING. LUIS V. REYES CARRASCO

INAJONES HUBIESE ESTADO COMPLETAMENTE LLENO, EL AGUA DESTRUIA COMPLETAMENTE LOS DOS UENTE HUBIESE QUEDADO COMO UN ESPANTA PAJAROS DE 152 METROS DE ENVERGADURA

TERRAPLEN MARGEN DERECHA

08 FEBRERO 2,012

DIQUE DE ENROCADOS DE MARGEN IZQUIERDA, DESAIRAD POR LASAGUAS

08 FEBRERO 2,012

DIQUE DE ENROCADOS DE MARGEN DERECHA, DESAIRAD POR LAS AGUAS

10 FEBRERO 2,012

DIQUE DE ENROCADOS DE MARGEN DERECHA, DESAIRADO POR LAS AGUAS

Después de construido el puente y los 2 terraplenes sin ninguna alcantarilla, los diseñadores Y «AUTORIDADES» llegaron a la conclusión que había necesidad de proteger las obras por su alto costos y para ello construyeron 2 diques de enrocados, increíblemente colocados sobre un lecho de suelos finos y además tan pésimamente diseñados que una regular lluvia originó caudales muy por debajo de avenidas que inundaron la zona. La siguiente fotografía muestra en color verde el cauce en estiaje del rio Reque, en color amarillo los dos diques de enrocados construídos , en rojo la longitud del puente de concreto y en blanco las zonas de probables desbordes en avenidas y en flechas blancas y trazos azules las direcciones de las inundaciones que se producirían de presentarse caudales generados por la presencia del fenómeno de “El Niño”.

DR. ING. LUIS V. REYES CARRASCO

Las siguientes fotografías tomadas en Febrero del 2,012 muestran la realidad de nuestras aseveraciones y por lo tanto, los errores cometidos en el diseño y construcción del puente sobre el río Reque, los mismos que deben subsanarse.

PUENTES DE PIURA

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1. ORIGEN DE LA PROBLEMÁTICA DE LOS PUENTES DE LA CIUDAD DE PIURA

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La problemática de los puentes de la ciudad de Piura tiene su origen en la construcción del Puente Cáceres en base a un proyecto con un Estudio Hidráulico pésimo que originó la caída de los puentes San Miguel (puente Viejo) y Bolgnesi, las costosas reparaciones que se siguen llevando a cabo incluso después de haber construído 2 nuevas estructuras en reemplazo de las destruídas y la zozobra de la población por el peligro de las inundaciones y el temor latente de la caída de los actuales puentes, sobre todo en épocas de avenidas.

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Desde hace ya algunos años soy de la opinión que esa problemática se debe a un fenómeno cinemático que lo denomino “efecto billar” y que consiste en un ataque alternado del flujo de agua desde una rivera hacia la opuesta, que origina sedimentaciones y erosiones alternadas sobre las dos riveras. Las erosiones producidas en la zona de ubicación de los puentes atacan a los estribos o a los pilares que son las estructuras que los sostienen y que tienden a su destrucción.

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Este “efecto billar” tiene su origen en el pésimo diseño hidráulico y posterior construcción; bajo ese diseño, del puente Cáceres, lo que motivó el aumento del fenómeno cinemático que ya existía antes de la construcción de dicho puente, debido a la curvatura que presentaba el cauce del río Piura en la zona de su ubicación.

PUENTES DE PIURA

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Para la construcción del actual puente Cáceres hubo un Concurso Público para seleccionar la mejor propuesta técnico-económica. Lamentablemente por la falta de preparación de los integrantes de la Comisión seleccionadora, éstos escogieron la más económica que proponía una menor longitud de puente, pero a expensas de una reducción notable de la sección hidráulica del cauce en la zona de ublcación del puente.

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Lamentablemente existe la creencia equivocada, casi generalizada, sobre todo entre los ingenieros estructurales, que el diseño de un puente fluvial es fundamentalmente estructural y la realidad no es así, porque un puente muy resistente, estructuralmente hablando, puede caerse aún sin soportar tráfico alguno, si es que está mal ubicado con relación a la corriente principal del río y el Puente Cáceres lo está.

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Esta creencia debe ser desterrada desde las Facultades de Ingeniería Civil existentes en todo el Perú, para de esta manera asegurar el buen diseño de estas estructuras y evitar pérdidas humanas y económicas muy importantes. A lo largo de la Carretera Panamericana existen innumerables mudos testigos en donde se observa un puente antiguo destruído y al lado otro “nuevo puente” en donde se repiten los errores cometidos en el primero de ellos.

PUENTES DE PIURA

• 2. SITUACIÓNES DEL CAUCE DEL RÍO PIURA ANTES Y DESPUES DEL CONCURSO PÚBLICO PARA LA SELECCIÓN DE LAS OFERTAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL ACTUAL PUENTE CÁCERES.

• En la Figura N`1 se muestra un croquis de la forma en planta del lecho del río Piura, cuyo ancho estaba definido por los puntos A en la margen derecha y el punto B en la margen izquierda. Existía pues una gran curva que de por sí representaba un problema de erosiones en su margen derecha, sobre todo en épocas de avenidas del río Piura. • En la Figura N°2 se muestra la solución aceptada que proponía una longitud más corta para el puente Cáceres en base a una reducción, de todas formas inconveniente, de la sección hidráulica que produjo, a posteriori la caída de los puentes Viejo y Bolognesi.

PUENTES DE PIURA

Punto A margen derecha Eje escogido para puente Cáceres

Río Piura

Punto B margen izquierda FIGURA Nº1

PUENTES DE PIURA

Punto A margen derecha

Eje escogido para puente Cáceres Actual Puente Cáceres construído con pésimo diseño hidráulico

Relleno efectuado que redujo ancho de sección hidráulica para un puente mas corto, pero causante de la problemática que tratamos

Punto B margen izquierda

Actual perfil de margen izquierda del río Piura

FIGURA Nº2

PUENTES DE PIURA

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3. EFECTOS CAUSADOS POR LA REDUCCION DEL ANCHO DEL CAUCE.

• Al reducir el ancho del cauce del río Piura para construir un puente de menor longitud, se aumentó significativamente la curvatura del flujo y por lo tanto aumentando su peligrosidad cinemática que originó los fenómenos dañinos que explicaremos más adelante. • Esta reducción del ancho del cauce redujo considerablemente la sección hidráulica de paso, aumentando, también considerablemente, la velocidad del flujo y por lo tanto su poder erosivo. • Estos efectos combinados originaron erosiones muy importantes sobre todo en ambas márgenes del río en la zona del puente Cáceres que motivaron su refuerzo con grandes inversiones de dinero y que por un efecto que llamamos “efecto de billar”, originó erosiones alternadas en las dos márgenes y la destrucción de los Puentes Viejo y Bolognesi.

PUENTES DE PIURA •

3. SOBRE UNA TEORIA QUE TRATA DE EXPLICAR LA DESTRUCCION DE 2 PUENTES EN LA CIUDAD DE PIURA SOBRE EL RIO DEL MISMO NOMBRE DEBIDO A LA REDUCCION DEL ANCHO DEL CAUCE

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Los días 23 y 24 de Abril de 1,998 realicé una visita a la zona de ubicación de dichos puentes, efectuando in-situ una especie de autopsia hidráulica con la finalidad de encontrar una explicación técnica de los daños ocasionados por las avenidas que recientemente habían transitado por el río Piura, recogiendo la información básica para proponer una alternativa de solución a la problemática presentada por la destrucción de dos de estas estructuras y la avería de las otras.

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Los puentes que aún estaban en pié, aunque en no muy buenas condiciones eran el puente Cáceres (Cuarto Puente) y el Sánchez Cerro. La parte central del puente Viejo o San Miguel se cayó a las 05h 50m del 12/03/98 pero antes que se presentara la crecida máxima que fué de 4,420 m3/s, y la parte central del puente Bolognesi cayó el 16/03/98 a las 10h 30m; ésto es, 4 días después del paso de la máxima crecida.

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La disminución de la sección, considerable en este caso, para reducir la longitud del puente, originó un aumento también considerable de la velocidad del flujo y por lo tanto un aumento del poder erosivo de las aguas sobre el fondo del cauce, de manera que la sección transversal del río en el eje del puente presentó socavaciones de importancia. Esta situación de emergencia motivó que las Entidades Estatales dispusieran el reforzamiento rellenando con material rocoso las zonas socavadas.

PUENTES DE PIURA

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Por ejemplo, según un informe de la Jefatura de Proyecto de Puentes Departamento de Piura del MTC, con fecha 24/03/98 a las 10h30m. la socavación, inmediatamente aguas abajo del puente alcanzaba niveles en la cota 15msnm con una cota del nivel de aguas de 25.50msnm, para una cota de la cabeza de los pilotes ( de 11.00m x 1.00m ) de cimentación de 19.50 msnm. Estas máximas socavaciones se presentaron a unos 65m del estribo derecho, sobre una longitud entre estribos de 150m. dejando al descubierto las cabezas de 4 de los 5 grupos de pilotes designados como P2, P3, P4, y P5.

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Por otro lado, y tal como aparece en las Fig. N°1 y Nº2, al estar ubicado en una curva del río, por el sentido del flujo éste ataca la margen derecha inmediatamente antes y después del puente originando daños en esa zona, los mismos que fueron reparados protegiéndola con enrocados.En cuanto al flujo por la margen izquierda, ( FIGURA Nº3) éste se separa de la forma curva del muro, originando con ello la aparición de remolinos que originaron socavaciones importantes, las mismas que también fueron rellenadas con material rocoso. De no haber mediado las obras de protección durante el paso de las avenidas, que consistieron en rellenos con material rocoso y sacos de polietileno rellenos de arena, que evitaron el deterioro total con lo que el puente Cáceres habría quedado inutilizado.

PUENTES DE PIURA

Actual margen izquierda del río Piura en zona Puente Cáceres

FIGURA Nº3

Por la magnitud de los caudales que transitaron por el río Piura en el mes de Marzo de 1,998, por el desarrollo en planta del cauce de este río en la zona urbana de la ciudad, esta disminución de la sección hidráulica con la finalidad de presentar una longitud de puente más corta, no ha sido una solución acertada y más bien ha condicionado el flujo hacia aguas abajo de manera que en la zona de ubicación de los otros puentes la acción del agua fué destructora, ocasionando la caída de los puentes San Miguel (Puente Viejo) y Bolognesi, por un efecto que denomino “efecto billar”. De mantenerse esta situación el mismo puente Cáceres y los nuevos puentes construídos y otros a construírse aguas abajo, están en similar situación de peligro si se presentan avenidas de la magnitud de las de Marzo de 1,998.

PUENTES DE PIURA

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SOBRE UNA SOLUCIÓN DEFINITIVA E INTEGRAL

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Después de varios análisis y visitas a la zona, soy de la opinión que la solución a la problemática de los puentes de Piura no es, de ninguna manera, la ampliación de la longitud del puente Cáceres, sino más bien una mejora de la cinemática del flujo en la zona de este puente, solución que se muestra a continuación y que es la originalmente presentada en una propuesta que presentamos en el Concurso Público al que nos hemos referido anteriormente.

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No es la primera vez que trato este problema pues el 06 de Junio del año 2,000, hice una exposición en la Sede Institucional del Colegio de Ingenieros C.D. Piura, indicando y analizando los problemas hidráulicos generados por el pésimo diseño hidráulico y construcción del puente Cáceres sobre los otros puentes situados aguas abajo del mismo.

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Tomando como base el Plano elaborado por el INADUR (Instituto Nacional de Desarrollo Urbano) he ubicado los respectivos puentes cuya triste historia se explicó anteriormente.(FIGURA Nº4)

SOLUCION DEFINITIVA PARA LOS PUENTES DE PIURA

FIGURA Nº 4 PLANO DE LA CIUDAD DE PIURA MOSTRANDO LA UBICACIÓN DE PUENTES EN EL RIO PIURA

Punto B

6

5

4

3

Punto A

2

EN LINEA DE TRAZOS SE MUESTRA LA PROPUESTA DE RECTIFICACION DEL CAUCE DEL RIO PIURA PRESENTADA POR: DR.ING. LUIS V. REYES CARRASCO

1. Puente Cáceres; 2.Futuro Puente Colgante Independencia; 3.Puente Sánchez Cerro; 4.Puente San Miguel (Viejo); 5.Puente Bolognesi; 6. Futuro Puente Integración

NUEVO PUENTE BOLOGNESI – NOTAR QUE POR EL “EFECTO BILLAR” EL FLUJO CAMBIA DE DIRECCION DESDE LA MARGEN DERECHA EN EL PUENTE SAN MIGUEL HACIA LA MARGEN IZQUIERDA EN EL PUENTE BOLOGNESI, PONIENDO EN PELIGRO AL ESTRIBO IZQUIERDO, PARA DESPUES DESVIARSE HACIA LA MARGEN DERECHA

FOTO TOMADA EL 08 DICIEMBRE DEL 2,008 DESDE EL PUENTE SAN MIGUEL HACIA AGUAS ABAJO

DR.ING. LUIS V. REYES CARRASCO

CAIDA DE PUENTE PROVOCADA POR EL “EFECTO BILLAR”

ESTE PUENTE CLAUDICO DEBIDO AL «EFECTO BILLAR» POR CAMBIOS ALTERNADOS DEL FLUJO PRINCIPAL DEL RÍO Y QUE EN EPOCAS DE AVENIDAS LOS CAUDALES QUE TRANSITAN SON CONSIDERABLES ESTA SITUACION ES DEBIDA AL PESIMO DISEÑO HIDRAULICO PARA EL PUENTE CACERES Y SERA PERMANENTE MIENTRAS NO SE ELIMINEN LAS CAUSAS HIDRAULICAS QUE ORIGINAN LA APARICION DEL «EFECTO BILLAR» NUEVO PUENTE BOLOGNESI – NOTAR QUE POR EL “EFECTO BILLAR” EL FLUJO CAMBIA DE DIRECCION DESDE LA MARGEN DERECHA EN EL PUENTE SAN MIGUEL HACIA LA MARGEN IZQUIERDA EN EL PUENTE BOLOGNESI, PONIENDO EN PELIGRO AL ESTRIBO IZQUIERDO, PARA DESPUES DESVIARSE HACIA LA MARGEN DERECHA

FOTO TOMADA EL 08 DICIEMBRE DEL 2,008 DESDE EL PUENTE SAN MIGUEL HACIA AGUAS ABAJO

MIENTRAS ESTA SITUACION EXISTA, LOS COSTOS DE MANTENIMIENTO PARA QUE ESTOS PUENTES NO CLAUDIQUEN SERAN MUY ONEROSOS, PERMANENTES Y CONSTANTEMENTE CRECIENTES. LA SOLUCION DEFINITIVA Y A LA LARGA LA MAS ECONOMICA ES LA DE ENCARAR LA PLANTEADA QUE APARECE INDICADA EN LA FIGURA N°4 EN LA ZONA DEL PUENTE CACERES DR.ING. LUIS V. REYES CARRASCO

NUEVO PUENTE SAN MIGUEL (PUENTE VIEJO) . TRANSFORMADO EN PEATONAL TOMADA EL 08 DICIEMBRE DEL 2,008 4:43 p:m: - NOTAR QUE EL FLUJO SE DIRIGE SOBRE LA MARGEN DERECHA Y DESPUES DEL PUENTE LO HACE HACIA LA MARGEN IZQUIERDA PARA ATACAR EL ESTRIBO IZQUIERDO DEL PUENTE BOLOGNESI

DR.ING. LUIS V. REYES CARRASCO

NUEVO PUENTE SAN MIGUEL (PUENTE VIEJO) . TRANSFORMADO EN PEATONAL 08 DICIEMBRE 2,008

DR.ING. LUIS V. REYES CARRASCO

RIO PIURA

EJEMPLO DE UN PESIMO ERROR DE DISEÑO HIDRAULICO DE PUENTES PUENTE CACERES

ESTRECHAMIENTO DEL CAUCE QUE ORIGINA SOCAVACION REGRESIVA DEL LECHO DEL RIO, DIRIGIDA HACIA EL PUENTE CACERES

ASPECTO MUY IMPORTANTE CASI DESCONOCIDO POR LA MAYORIA DE INGENIEROS DR.ING. LUIS V. REYES CARRASCO

PUENTE CACERES

INCREIBLE PERO CIERTO: TREMENDO ERROR DE DISEÑO HIDRAULICO DE PUENTES POR DESCONOCIMIENTO TOTAL DE CONOCIMIENTOS BASICOS DE CINEMATIA DE FLUIDOS Y LAMENTABLEMENTE EL DISEÑADOR ES EL MISMO QUE DISEÑO Y CONSTRYO EL PUENTE EN CARRETERA MONSEFU-ETEN SOBRE EL RIO REQUE QUE TAMBIEN PRESENTA GRAVISIMOS ERRORES. ¡ ESTO NO SE DEBE PERMITIR!!!!! ZONA RELLENADA QUE DISMINUYO AREA HIDRAULICA QUE AUMENTO PODER EROSIVO DE LA CORRIENTE Y GENERO UNA EROSION REGRESIVA DEL LECHO DEL RIO

ZONA ALTAMENTE EROSIONABLE

DR.ING. LUIS V. REYES CARRASCO

ALGUNOS ASPECTOS BASICOS PARA EL TRATAMIENTO DE CAUCES •

ASPECTOS FUNDAMENTALES

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Toda obra fluvial es concebida y ejecutada ya sea en el lecho mismo del río y/o en sus márgenes; y por lo tanto, se le puede tratar, en principio, como un elemento extraño a ser introducido en un flujo y cuya presencia influirá en dicho flujo modificándolo muchas veces sustancialmente.

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El éxito y/o el fracaso de alcanzar el fin perseguido al introducir estos elementos en el río, dependerán de la buena o mala utilización de los mismos.

•

Cuando se desea construir un puente en un río, a menudo es necesario colocar en su lecho una serie de apoyos intermedios, los mismos que pueden tener secciones transversales de diferentes formas, como por ejemplo círculos, rectángulos, o perfiles alargados en el sentido de la corriente. La forma de dicha sección transversal debe ser seleccionada convenientemente, así como su correcta posición relativa frente a la corriente principal, pues de no ser así, se producen erosiones que pueden llegar a ser muy importantes y alcanzar niveles de socavación profundos que descubren las bases de las cimentaciones de estos elementos y originan la inhabilitación de los puentes.

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En el Perú y en algunos otros países se ha producido la destrucción de puentes debido a las erosiones y que erróneamente se ha culpado de ello sólo al llamado fenómeno de El Niño, sin considerar que la mayor parte de la culpa es la de los diseñadores de estas obras.

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Un error que se repite en el diseño de los puentes fluviales es no considerar la importancia que tiene el conocimiento profundo de la cinemática de fluídos, pues incluso en la etapa formativa de los ingenieros en las universidades, muchos profesores les dicen a sus alumnos que la CINEMATICA DE FLUIDOS es netamente teórica y no tiene aplicaciones prácticas de importancia: Esto representa un grave error, cuyas consecuencias pudieron ser evitadas particularmente en el caso que nos ocupa : el de los puentes de Piura.

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Para ilustrar brevemente lo indicado, tomemos una sección transversal de un pilar de puente mal orientado con relación a la dirección general de la corriente de velocidad V, tal como se muestra en la FIGURA Nº5.A

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Esta mala orientación del pilar, con relación a la corriente principal, desviará a ésta de tal manera que en la parte posterior del perfil se producirán remolinos que intercambiarán energía con el medio exterior al flujo, que es el lecho del río, y si éste está formado por granos pequeños de material serán levantados y posteriormente transportados por la corriente, originando permanentemente de esa forma las socavaciones que serán de mayor magnitud en las épocas de avenidas, y más aún durante las avenidas excepcionales como las originadas por el fenómeno de El Niño.

Sigue: ALGUNOS ASPECTOS BASICOS PARA EL TRATAMIENTO DE CAUCES Niveles de socavación Pilar

FIGURA Nº5 V

A cimentación

V

a) R < 0.2

b) R ~ 10

d

B

estela

c) R = 50

d) R =1000

Sigue: ALGUNOS ASPECTOS BASICOS PARA EL TRATAMIENTO DE CAUCES •

Por lo descrito anteriormente se dan casos en los que la inhabilitación de un puente puede ocurrir inclusive en ausencia de tráfico, pues ella es debida a la acción erosiva del agua. El fenómeno de erosión descrito puede tener su origen en la desviación de la corriente principal debido a una pésima explotación del lecho del río como cantera de materiales de construcción; y de allí la necesidad imperiosa de una reglamentación particular para la explotación de cada una de dichas canteras.

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En consecuencia, todo buen estudio de una obra fluvial debe partir de un buen conocimiento de la forma de los flujos resultantes que se producirían al introducir estas obras en los ríos; y por lo tanto, el diseñador debe poseer sólidos conocimientos de la cinemática de fluídos que estudia justamente la forma de los flujos. En otras palabras, el diseñador debe ser capaz de prever el comportamiento de la obra antes de ser construída; lo que no ha sido el caso para los puentes de Piura, por lo que los problemas subsisten.

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Debe desterrarse la errónea y arcaica idea, lamentablemente muy generalizada, de que el diseño de un puente fluvial es un problema netamente estructural. La realidad es que es un problema fundamentalmente hidráulico pues antes del diseño estructural propiamente dicho, es necesario decidir sobre su buena ubicación, la luz del mismo, el número y tipo de apoyos, los niveles de cimentación, etc, y todo ello resulta de estudios profundos sobre los caudales de avenidas y la selección de la avenida de diseño con los correspondientes cálculos de la profundidad de las erosiones esperadas para fijar los tipos y niveles de cimentación a fin de preservar el puente a ser construído.

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Un aspecto de gran importancia y que muy a menudo no se tiene en cuenta es en el diseño de pilares de puentes fluviales de sección transversal circular; sobre todo cuando éstos se encuentran en lechos de material fino arenoso. En la anterior FIGURA 5B se indica brevemente la cinemática del flujo en este tipo de pilares, regida por el número de Reynolds

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Cuando R es muy pequeño, FIGURA Nº5Ba, R < 0.2 , el flujo es enteramente viscoso y no se presentan despegamientos de los filetes fluídos que cortornean al cilindro

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A medida que R aumenta ( 0.2 < R < 1 ), detrás del cilindro aparecen 2 remolinos cilíndricos, de sentidos diferentes, que nacen en las dos generatrices de despegamiento, que aumentan de volumen y ocupan toda la parte posterior del cilindro para valores de R cercanos a 10 (FIGURA 5Bb)

Sigue: ALGUNOS ASPECTOS BASICOS PARA EL TRATAMIENTO DE CAUCES •

Si el valor de R sigue aumentando, entre 30 y 60, los remolinos, de sentidos contrarios se desprenden pero no al mismo tiempo sino que uno después del otro en forma alternada y con una cierta frecuencia y así sucesivamente formando de esta manera los llamados “callejones de von Karman” (FIGURA 5Bc) . El flujo no es simétrico y al ser el fenómeno de desprendimiento de una forma alternada, aparece una sustentación normal a la velocidad V y dirigida alternativamente hacia arriba y hacia abajo con una frecuencia igual a la frecuencia de desprendimiento de los remolinos, y si el cilindro tiene un grado de libertad transversal entonces podrá vibrar y además se pueden escuchar sonidos (silbidos).

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La regularidad de los “callejones de von Karman”, y a medida que R sigue aumentando (FIGURA Nº5Bd), se va perdiendo debido a que los remolinos se desprenden inmediatamente después de producidos y en las vecindades de R~ 100 la parte posterior del cilindro es ocupada por una zona de estela que oscila de manera irregular al mismo tiempo el coeficiente de arrastre Cx presenta muy poca variación permaneciendo en las vecindades de 1.2; y para un valor crítico de R comprendido entre 10 5 y 10 6 la estela disminuye rápidamente de importancia y el Cx disminuye hasta 0.3 para después crecer nueva y suavemente hasta un valor de 0.7 para R>3.5x10 6 .

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Las vibraciones producidas originadas por el flujo pueden llegar a ser muy peligrosas, sobre todo en lechos arenosos pues es posible la aparición del fenómeno conocido como licuefacción de los suelos de cimentación y el pilar se hunde produciendo la destrucción del puente.

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TODOS LOS ANTERIORES CONCEPTOS, QUE SON PARTE DE LA CINEMÁTICA DE FLUÍDOS, TIENEN UNA GRAN APLICACIÓN TAMBIÉN EN LA HIDRÁULICA FLUVIAL, FUNDAMENTALMENTE EN LA PROTECCIÓN DE CAUCES Y EN LA ESTABILIZACIÓN DE LOS MISMOS. EN MUCHOS CASOS LOS RÍOS TIENEN SU DESARROLLO EN PLANTA MUY DIVAGANTES, SIENDO NECESARIO SU ENCAUZAMIENTO Y CONTROL. PARA ELLO SE IMPONE INICIALMENTE LO QUE LLAMAMOS UN “DISEÑO CINEMÁTICO” DE SU DESARROLLO EN PLANTA, PARA POSTERIORMENTE DISEÑAR LAS OBRAS, DE TAL MANERA DE USAR LA PROPIA ENERGÍA DEL AGUA PERO DE UNA FORMA CONTROLADA A FIN DE QUE EL MISMO RÍO SOCAVE EN CIERTAS PARTES Y DEPOSITE LOS SEDIMENTOS EN OTRAS PARA LOGRAR EL OBJETIVO BUSCADO.

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OTRO ERROR MUY COMÚN ES EL USO DE MATERIALES RÍGIDOS COMO ENROCADOS, CONCRETO, GAVIONES ETC. EN EL ENCAUZAMIENTO DE LECHOS DE RÍOS CON MATERIALES FINOS PUESTO QUE EL FLUJO EROSIONA EL TERRENO DE APOYO DE ESTAS ESTRUCTURAS Y TERMINA POR DESTRUÍRLAS. PERSONALMENTE TENGO EXPERIENCIA, CON MUY BUENOS RESULTADOS, EN EL EMPLEO DE BAMBÚ Y/O PLANTAS DEL TIPO SAUCE, PÁJARO BOBO,ETC , COMPLEMENTADOS CON BOLSAS DE POLIETILENO CONTENIENDO ARENA EN MENOS DEL 100% DE SU CAPACIDAD EN LA CONSTRUCCIÓN DE DIQUES Y ESPIGONES.

SOBRE UNOS PUENTES EN EL RIO GERA, TRIBUTARIO DEL RIO MAYO ESTOS PUENTES, EN DIFERENTES AÑOS ESTUVIERON UBICADOS EXACTAMENTE EN EL MISMO LUGAR, SOBRE EL RIO GERA MUY CERCA DE SU CONFLUENCIA CON EL RIO MAYO. LAMENTABLEMENTE AMBOS NO TUVIERON UN ESTUDIO HIDRAULICO SERIO, PERO SI UN TRISTE Y MISMO FINAL PORQUE AMBOS SE CAYERON, INTERRUMPIENDO EL TRAFICO POR LA CARRETERA MARGINAL DE LA SELVA. DESPUES DE LA CAIDA DEL PRIMER PUENTE SE INSTALO UN PUENTE PROVISIONAL METALICO, REPONIENDO EL TRAFICO EN LA CARRETERA MIENTRAS SE CONSTRUIA EL SEGUNDO PUENTE SE COMNSTRUYO EL SEGUNDO PUENTE Y TAMBIEN SE CAYO, INCLUSIVE ANTES DE SER INAUGURADO, PUES NO SE HABÍA TERMINADO LA COLOCACION DE LA CARPETA ASFALTICA. ESTE PUENTE PROVISIONAL AUN PRESTA SERVICIOS Y LA UNICA RAZON ES QUE LOS APOYOS ESTAN NO TAN CERCA DE LAS ORILLAS DEL GERA, PERO SU DESTINO SERA IGUAL AL DE LOS OTROS PUENTES. EN LAS PRPOXIMAS FOTOGRAFIAS SE MUESTRA AL SEGUNDO PUENTE DESTRUIDO Y SE DAN EXPLICACIONES DE LAS RAZONES POR LAS QUE CLAUDICO.

EXPLICACION HIDRAULICA DE LA CAIDA DE LOS PUENTES SOBRE EL RIO GERA

. EN LA FOTOGRAFIA SIGUIENTE SE OBSERVA QUE LA DESEMBOCADURA DEL RIO GERA SE ENCUENTRA EN UN ESTRECHAMIENTO DEL CAUCE DEL RIO MAYO Y POR LO TANTO INMEDIATAMENTE ANTES DE ESTA DESEMBOCADURA SE PRODUCE UN AUMENTO DE LA VELOCIDAD Y UN CONSIGUIENTE UN AUMENTO DEL PODER EROSIVO DEL AGUA Y AL MISMO TIEMPO EL RIO MAYO TRATA DE LLEVAR LOS SEDIMENTOS HACIA LA DESEMBOCADURA DEL GERA Y ESA ACCION ORIGINA QUE LAS AGUA DEL GERA EN LA DESEMBOCADURA CAMBIAN DE DIRECCION TRATANDO DE IMPEDIR LA DESCARGA DEL GERA Y VA DISMINUYENDO LA SECCION DEL GERA EN ESA ZONA. . LA DISMINUCION DE LA SECCION EN LA DESEMBOCADURA DEL GERA ORIGINA OTRO FENOMENO, DESCONOCIDO POR LA MAYORIA DE INGENIEROS Y QUE SE TRATA DE LA APARICION DE UNA FUERTE EROSION DEL FONDO DEL RIO GERA EN SENTIDO INVERSO AL DE LA CORRIENTE PRINCIPAL DE ESTE RIO. ESTA EROSION REGRESIVA DEL FONDO AVANZA EN SENTIDO CONTRARIO AL DE LA CORRIENTE PRINCIPAL DEL RIO GERA Y DADA LA PROXIMIDAD DE LOS ESTRIBOS DEL PUENTE, ESTA EROSION ATACA LA CIMENTACION DE ESTOS ELEMENTOS QUE SOSTIENEN AL PUENTE Y CON EL TIEMPO LOS ESTRIBOS CLAUDICAN Y PRODUCEN LA CAIDA DEL PUENTE. . ESTA EROSION REGRESIVA DEL FONDO DEL RIO GERA SE OBSERVA NITIDAMENTE EN LA ANTEPENULTIMA Y ULTIMA DE LAS SIGUIENTES FOTOGRAFIAS. . ES NOTORIO EL TOTAL DESCONOCIMIENTO DE LA CINEMATICA Y DINAMICA FLUVIALES POR PARTE DE LOS DISEÑADORES ESTRUCTURALES DE LOS PUENTES FLUVIALES. Y LO MAS GRAVE ES QUE NO QUIEREN ACEPTAR ESTAS SUGERENCIAS Y LA RAZON FUNDAMENTAL ES QUE LA ENSEÑANZA QUE SE IMPARTE EN TODAS LAS FACULTADES DE INGENMIERIA CIVIL ES PESIMA EN EL ASPECTO HIDRAULICO, INCLUYENDO A LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA, PUES EN LAS CURRICULA SE DA MAYOR IMPORTANCIA A CURSAS ESTRUCTURALES Y ESO DEBE CORREGIRSE.

RIO MAYO

UBICACIÓN PUENTE GERA – MOYOBAMBA CAIDO EL 05 MARZO 2012, SIN SER INAUGURADO

RIO GERA

CARRETERA MARGINAL DE LA SELVA

NOTAR RAJADURA DEL ESTRIBO QUE HA SIDO ATACADO POR EL RIO

NOTAR SEPARACION Y HUNDIMIENTO DEL PILAR POR EROSION PRODUCIDA POR EL RIO Dr.Ing Luis V. REYES C.

ESTE ESTRIBO HA CEDIDO POR EFECTO DE LAS AGUAS. DR.ING. LUIS V. REYES

RIO MAYO NOTAR EROSIONES REGRESIVAS PRODUCIDAS POR EL RIO GERA

SENTIDO DEL FLUJO DEL RIO GERA EN SU DESEMBOCADURA EN EL RIO MAYO A POCOS METROS DEL PUENTE . ERROR GRAVE DE DISEÑO HIDRAULICO. DR.ING. LUIS V. REYES CARRASCO

PUENTE “PROVISIONAL“ QUE SUSTITUYO AL ANTERIOR PUENTE QUE SE DESTRUYO Y QUE SIGUE SUSTITUYENDO AL MOSTRADO FOTO DE MARZO DEL 2,012 Y QUE 2 DIAS DESPUES DE SU CAIDA LAS MAQUINAS PESADAS NO DEJARON HUELLA ESTRUCTURAL, PERO YO HICE UNA “AUTOPSIA HIDRAULICA QUE DEMUESTRA LOS ERRORES DE DISEÑO HIDRAULICO

DR. ING. LUIS V. REYES CARRASCO

EL RIO MAYO DONDE DESEMBOCA EL GERA FLUYE HACIA LA DERECHA A POCOS METROS DEL PUENTE METALICO. GRAVE ERROR DE CONCEPCION HIDRAULICA DEL PUENTE. DR. ING. LUIS V. REYES CARRASCO

RIO GERA