Erosión local en pilas de puentes : evolución temporal y enfoque probabilístico

Abstract

Los estudios en hidráulica de puentes desarrollados en las décadas pasadas reflejan la necesidad de disminuir el riesgo de falla de las estructuras de puentes. Buena parte de las fallas que han ocurrido pueden atribuirse a la carencia de conocimiento del complejo fenómeno involucrado en el mecanismo de la erosión local. El proceso de erosión local en torno a pilas de puente es complejo debido fundamentalmente a (1) la interacción existente entre el patrón de flujo y el material del lecho y (2) la complejidad propia de los mecanismos de transporte de sedimento. Por otra parte, la gran cantidad de programas de investigación desarrollados recientemente por la comunidad internacional confirman la importancia del problema. A pesar de la considerable cantidad de estudios existentes al respecto, muchos de los problemas planteados con relación a la socavación de puentes no han sido totalmente resueltos y son fuente de incertidumbre a la hora del diseño y del diagnóstico de estructuras existentes. Por otra parte, la problemática de la erosión local ha sido particularmente alarmante en los puentes cortos, para los que existe una mayor carencia de conocimientos técnicos con relación a la socavación en torno a sus fundaciones. Por lo tanto, lo dicho anteriormente junto con el alto número de pequeños puentes en Uruguay, tanto ferroviarios como carreteros, otorga una importancia singular a la necesidad de predecir adecuadamente las profundidades de erosión local y su evolución en el tiempo. En este marco, el objetivo general de esta tesis es avanzar en el conocimiento del fenómeno de erosión local alrededor de pilas cilíndricas con aplicaciones directas en el desarrollo de metodologías para el diseño. Los avances se realizan en la evolución temporal de la profundidad de erosión bajo hidrogramas de crecida y en la generación de herramientas que permitan la estimación de la fiabilidad de la fundación del puente frente a la erosión local.