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OBRAS PORTUARIAS

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Ashlie Atausinchi Caceres

on 15 July 2014

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Transcript of OBRAS PORTUARIAS

3.3: MUELLE OPACO: Los muelles opacos o cerrados son aquellos en las que la parte estructural conforma un paramento continuo vertical o cuasivertical de la línea de atraque desde la superestructura a la cimentación.





3.4: MUELLE DE GRAVEDAD: Las estructuras de gravedad son usadas cuando el fondo del mar es de buena calidad. Pueden ser utilizados en roca, arena densa o arcilla dura. Algunos tipos pueden ser fundados en suelos débiles si los asentamientos resultantes son aceptables.




3: EN FUNCION DE LA FORMA EN QUE LA ESTRUCTURA RESISTE LAS . ACCIONES Y LAS TRANSMITE EL TERRENO DE CIMENTACION:
  3.1: MUELLE DE PILOTES : Formada por una plataforma sustentada en pilotes verticales y/o inclinados.







3.2: MUELLE DE PILAS: Está formada por una plataforma apoyada en pilas, generalmente constituidas por estructuras de gravedad. Las pilas generalmente son obras de gravedad, esta tipología estructural requiere suelos de cimentación de elevada capacidad portante, localizados a niveles accesibles.





A.4: ROMPEOLAS SUMERGIDO:
Los rompeolas sumergidos
corresponden a obras de
protección que suponen un
obstáculo a la propagación
del oleaje.
B: ESPIGONES: Un espigón es una estructura de protección de la costa para atrapar la deriva longitudinal y construir una playa de protección, retardando la erosión de una playa existente.






2: INTERIORES:

A: MUELLES:
1: DE ACUERDO A SU ORIENTACION:
1.2: MUELLE DE PENETRACION:
Un muelle de penetración, también conocido como pantalán o tipo espigón, es una estructura que se orienta perpendicularmente, o con un cierto ángulo, respecto de la línea de la costa hacia el agua.

A.2: ROMPEOLAS FLOTANTE: Son obstáculos para el oleaje que se amarran al fondo del mar, esto es, fondeados. A veces se encadenan varios de ellos. La variable más importante para el diseño es la dimensión horizontal del rompeolas






A.3: ROMPEOLAS EXENTO: Orientados aproximadamente paralelos a la costa. También pueden proporcionar una protección para los puertos o las costas erosionables, servir como trampa para sedimentos de la barrera litoral.







Las escolleras y bloques de protección vienen siendo usados desde hace 5000 años. Los mecanismos de degradación física son:
• Abrasión (Golpe entre bloques, arenas de suspensión,..)
• Descascarillado (ataques salinos, movimientos térmicos)
• Fractura catastrófica (rotura de elementos)

DURABILIDAD:
Sobre todo en la construcción de escolleras y rompeolas se requiere bloques de rocas de grandes dimensiones (de uno o dos metro cúbicos), los cuales a veces no se encuentra en las cercanías del puerto en construcción. En estos casos se utilizan los “tetrápodos” o cuerpos cúbicos irregulares, los cuales son de concreto de dimensiones variadas y son colocados a volteo o con grúa.
CALIDAD DE LA ROCA
La misma función tiene los llamados bolsacretos, que no son sino costales rellenos de cemento y arena (mortero).
La calidad de la roca puede examinarse mediante ensayos mineralógicos que determinen los componentes principales. Deben excluirse aquellas rocas con contenidos altos en minerales arcillosos (margas, por ejemplo), minerales expansivos (anhidritas y algunos sulfatos) o minerales solubles (yesos y otras sales).
OBRAS PORTUARIAS
PUERTO
BANCO DE MATERIALES
Es esencial que la roca explotada como cantera sea sana y durable. En caso de disponerse de rocas de baja calidad (resistencia a compresión simple inferior a 50 MPa, peso específico inferior a 26 kN/ m3, por ejemplo), su utilización debe restringirse al núcleo de los diques o, como mucho, a las capas intermedias. El manto de protección externa debe hacerse, en esos casos, con elementos de otro tipo.
No es material muy habitual en obra de abrigo, pero si e muelles y utilizado para elementos auxiliares en diques durante su construcción. Están sometidos a corrosiones muy fuertes.
Se utilizan en tablestacas en la construcción de diques y espigones, se puede utilizar acero galvanizado, o con pinturas especiales, anticorrosivas. También aceros al cobre y aceros inoxidables. Todo este último caso ha de ser especiales y justificables debido a su elevado costo. Se puede recurría protecciones catódicas.


Se utiliza como medios auxiliares. Se utiliza más en obras costera que en portuarias. Tiene escasa vida. Es recomendable que tengan tratamientos especiales (alquitrán, créaselas, etc.) que evitan su putrefacción.
ACEROS
MADERAS

Suelen emplearse para rellenos o sustitución de capas no consolidadas. Su problema es la dispersión debido al oleaje Por ello se utiliza geotextiles a su alrededor.
También se utiliza la arena ensacada.

ARENAS

Se denomina pilote a un elemento constructivo utilizado para cimentación de obras, que permite trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo, cuando este se encuentra a una profundidad tal que hace inviable, técnica o económicamente, una cimentación más convencional mediante zapatas o losas.

PILOTES
RELLENOS ESTRUCTURALES

Se denominan como tales, aquellos rellenos que estén próximos a las estructuras y cuyas características jueguen un papel importante en la estabilidad o deformación de la estructura.

RELLENO
Los rellenos pueden clasificarse atendiendo a varios criterios. Un criterio usual, que se utilizará en los apartados que siguen, será la clasificación según su naturaleza. En ese sentido existirán tantos tipos de rellenos como suelos y rocas existen, además de aquéllos realizados con materiales no convencionales (escorias, cenizas y otros subproductos industriales) así como las basuras y residuos urbanos.
A efectos de las recomendaciones que siguen conviene distinguir tres tipos de rellenos atendiendo a su uso.

RELLENOS GENERALES
Se entienden como rellenos generales aquéllos que se utilicen en las zonas marítimas y portuarias que no tengan una misión estructural aparte de servir como soporte de la coronación (generalmente formada por un relleno compactado en seco) sobre la que se construye el pavimento.
VACIADEROS Y VERTEDEROS
Los vertederos (o vaciaderos) son las zonas de relleno donde se vacían los productos de excavación sobrantes no utilizables en otras zonas del puerto.
CIMENTACIONES

Especialmente en las estructuras que se localizan dentro del mar como son las rompeolas, muelles, etc., será necesario determinar si requerirán de cimentación o bien los materiales serán colocados simplemente a volteo.
Por lo general, la cimentación que se utiliza en estos casos es la de pilotes prefabricados por percusión o perforaciones donde se colocaran los pilotes. Posteriormente con la base en dichos pilotes, se cuela una plancha de concreto a partir de la cual se sigue toda la estructura.

PILOTES

Los pilotes que pueden utilizarse en la construcción de muelles y pantalanes son de tipos muy variados.
No existen criterios geotécnicos generales que indiquen la conveniencia de un tipo específico de pilote para construir muelles o pantalanes y por eso el ingeniero debe considerar, en cada caso concreto, varios tipos de pilotes y elegir, tras un estudio comparativo, el más adecuado.

C. CLIMA EN PUERTOS FLUVIALES Y LACUSTRE
A) CORRIENTES: La existencia de corrientes motiva la presencia de erosión en aquellas riberas cuyo suelo no es estable, siendo necesario proteger las riberas para evitar su colapso.

D. ENTORNO AMBIENTAL
  A) TRANSPORTE DE SEDIMENTOS: Al no ser permanente la línea de la ribera, por acción de las corrientes, se origina un transporte de sedimentos.
B) ECOSISTEMAS: Se estudia los resultados de las acciones del hombre, determinando cuáles son las condiciones de hábitat de las especies animales o vegetales en el entorno.

E: ENTORNO AMBIENTAL
A. TRANSPORTE DE SEDIMENTOS: Por no ser permanente la línea costera, la línea de la costa puede estar conformada por roca o arena. Originándose un transporte de sedimentos.
B. ECOSISTEMAS: Se estudia los resultados de las acciones del hombre.

2:: DEL ENTORNO FÍSICO O GEOMORFOLÓGICO EN PUERTOS FLUVIALES Y LACUSTRE

A.FONDO DEL CAUCE (BATIMETRÍA, CONSTITUCIÓN DEL FONDO):
El conocimiento de las profundidades de los ríos o lagos y la calidad del material del cauce o el fondo del lago, es de importancia para la localización de las instalaciones portuarias.

B. CONSTITUCIÓN DE LA SUPERFICIE TERRESTRE: Los datos que se requieren del terreno corresponden a la topografía y conformación del mismo.



C.3: MAREA METEOROLÓGICA: Corresponde a variaciones no periódicas del nivel del mar producidas por cambios en la presión atmosférica o por la acción del viento y del oleaje

C.4: ONDAS LARGAS: Corresponden todas aquellas ondas cuyo período es mayor que el del oleaje y menor que el de las mareas astronómicas
C.5:CORRIENTES: Corresponden a los movimientos estacionarios de masas de agua, que condicionan el transporte de sedimentos

D: CLIMA ATMOSFÉRICO
A) VIENTO: El conocimiento del viento es fundamental para la orientación de los muelles
B) PRESIÓN ATMOSFÉRICA: Nos permite tener referencia de lassobreelevaciones del nivel del mar producidas por las bajas presiones.
C) VISIBILIDAD: La ocurrencia con relativa frecuencia de nieblas puede provocar problemas de navegación en la zona
D) LLUVIAS: Determinará los sistemas de drenaje






INVESTIGACIONES FÍSICAS
1.: DEL ENTORNO FÍSICO O GEOMORFOLÓGICO EN PUERTOS MARÍTIMOS


A: FONDO MARINO: el conocimiento de las profundidades marinas y la calidad del fondo marino son de importancia para la localización y diseño de las instalaciones portuarias.

B: CONSTITUCIÓN DE LA SUPERFICIE TERRESTRE: corresponden a la topografía y conformación del mismo. Este estudio permitirá conocer el grado de disponibilidad de superficies terrestres y las necesidades de efectuar demoliciones o construir áreas ganadas al mar.

C: CLIMA MARÍTIMO
C.1: OLEAJE: El oleaje es el efecto producido por la sucesión continua de olas de mar de diferentes alturas y períodos generadas por la acción del viento soplando sobre la superficie del agua.
C.2: MAREA ASTRONÓMICA: Corresponde a variaciones periódicas del nivel del mar debidas a la atracción de la luna, del sol y en menor medida, de los demás planetas




E: Entorno ambiental
a. Transporte de sedimentos
b. Ecosistemas
2:: Del entorno físico o geomorfológico en puertos fluviales y lacustre
A.Fondo del cauce (batimetría, constitución del fondo)
B. Constitución de la superficie terrestre.
C. Clima en puertos fluviales y lacustre
a) Corrientes
D. Entorno ambiental
  a) Transporte de sedimentos
b) Ecosistemas

INVESTIGACIONES FÍSICAS
1.: Del entorno físico o geomorfológico en puertos marítimos
A: Fondo marino
B: Constitución de la superficie terrestre.
C: Clima marítimo
C.1: Oleaje
C.2: Marea Astronómica
C.3: Marea meteorológica
C.4: Ondas largas
C.5:Corrientes
D: Clima atmosférico
a) Viento
b) Presión atmosférica
c) Visibilidad
d) Lluvias


ESTUDIOS BASICOS PARA LA CONSTRUCCION DE OBRAS PORTUARIAS

2: DE ACUERDO A SU IMPACTO EN LA DINÁMICA COSTERA
2 .1: MUELLE TRANSPARENTE:Los muelles fijos transparentes o abiertos son aquellos en las que la estructura está formada por una plataforma sustentada en pilotes o pilas, permitiendo el paso del flujo del agua. Siendo este el paramento que conforma la línea de atraque no continuo o el puente de acceso.
1.3: MUELLE MARGINAL:
Un muelle marginal es una estructura orientada normalmente paralela a la costa, y se le denomina también malecón.


A: ROMPEOLAS
A.1: ROMPEOLAS DE GRAVEDAD:
A.1.1:DIQUES VERTICALES:
Estructura constituida básicamente por una pared vertical formada, en general, por cajones, bloques o pantallas, apoyados sobre una banqueta de escollera de un cierto espesor.






A: MUELLES:
1: DE ACUERDO A SU ORIENTACION:
1.2: MUELLE DE PENETRACION:
1.3: MUELLE MARGINAL:

2: DE ACUERDO A SU IMPACTO EN LA DINÁMICA COSTERA
2 .1: MUELLE TRANSPARENTE:
3: EN FUNCION DE LA FORMA EN QUE LA ESTRUCTURA RESISTE LAS ACCIONES Y LAS TRANSMITE EL TERRENO DE CIMENTACION:
  3.1: MUELLE DE PILOTES
3.2: Muelle de Pilas:
3.3: MUELLE OPACO:
3.4: Muelle de Gravedad:
3.5: Muelle-Pantalla:
B: DUQUES DE ALBA:
C. RAMPAS:
C.1: RAMPAS OPACAS:
C.2: RAMPAS TRANSPARENTES





A: ROMPEOLAS
A.1: ROMPEOLAS DE GRAVEDAD:
A.1.1:DIQUES VERTICALES:
A.1.2:DIQUES EN TALUD
A.1.3:DIQUES MIXTOS
A.2: ROMPEOLAS FLOTANTE
A.3: ROMPEOLAS EXENTO
A.4: ROMPEOLAS SUMERGIDO
B: ESPIGONES


C.2: RAMPAS TRANSPARENTES
Estructura está formada
por una plataforma sustentada en pilotes o pilas, permitiendo el paso del flujo del agua.
Por su estructura de apoyo este tipo de obras no modifica significativamente el
comportamiento del oleaje y corrientes del lugar donde se emplaza.


C. RAMPAS:
C.1: RAMPAS OPACAS: Corresponden a
obras fijas en las que la parte estructural está
conformada por un paramento continuo vertical o cuasivertical desde superestructura a la cimentación.


3.5: MUELLE-PANTALLA:
Estructuras exentas y separadas de la
costa que se utilizan como puntos de atraque, de amarre, Consisten generalmente en un cajón de hormigón apoyado sobre una columna (flexibles) o sobre un grupo de pilotes (rígidos) enterrado a una cierta profundidad bajo el fondo marino.

3.5: MUELLE-PANTALLA: Es una estructura que transmite las acciones horizontales debido al terreno y la totalidad, o parte de las cargas de uso, mediante su empotramiento o mediante el apoyo en el terreno de cimentación


MUELLE ECUADORIAN NAVY PIER





A.1.2:DIQUES MIXTOS : Consiste en una muralla vertical (o casi vertical) que se coloca directamente: sobre el fondo del mar, cuando la profundidad es relativamente débil, o sobre un macizo de escollera coronado hasta el nivel de bajamar.



A.1.2:DIQUES EN TALUD: Un dique en talud está constituido, en general, por un núcleo de escollera no clasificada, que impide la transmisión de energía debido a su baja porosidad.

A LAS OBRAS PORTUARIAS POR EL LUGAR QUE OCUPAN EN LA COSTA, SE LES DENOMINA:
EXTERIORES : LOS DIQUES, ESCOLLERAS, ROMPEOLAS Y LOS ESPIGONES
INTERIORES: LOS MUELLES Y ATRACADEROS, LOS DIQUES SECOS, LAS ESCLUSAS, LOS DUQUES DE ALBA, LAS CALAS Y RAMPAS.


TIPOLOGIA DE LA OBRAS MARITIMAS


Espigón del puerto del Algarve, Portugal




infraestructura de acceso
instalaciones complementarias


El Diccionario de la lengua de la Real
Academia Española define puerto como “el lugar natural o construido en la costa o en las orillas de un río, defendido de los vientos y dispuesto para detenerse las embarcaciones y para realizar las operaciones de carga y descarga de mercancías, embarque y desembarco de pasajeros, etc.”.

PARTES DE UN PUERTO
TIPOLOGIA DE LA OBRAS
MARITIMAS


1: EXTERIORES:
2: INTERIORES:
1: EXTERIORES:
La estabilización puede realizarse mediante la estabilización firme, o estabilización dura.


Los cambios de una costa, frente a otra dependen de factores locales como son:
-Proximidad de una costa a ríos cargados de sedimentos
-Grado de actividad tectónica
-Topografía y composición del terreno
-Vientos y condiciones meteorológicas predominantes.
-Configuración de la línea de costa y de las áreas próximas al litoral.


PROBLEMAS GEOTECNICOS

"En la actualidad, la zona costera es un hervidero de la actividad humana. Por desgracia, las personas a menudo tratan la línea litoral como si se tratara de una plataforma estable sobre la cual pueden edificarse estructuras con total seguridad"

ESTABILIDAD DE COSTAS

El material de azolve nos ayuda a

-El dragado de la zona.
-La determinación de volumen de sedimentos a dragar.
-El equipo con el cual dragar.



Es el depósito de los sedimentos acarreados, por el agua en lagos, depósitos subterráneos, presas, embalses, cauces de las corrientes y zonas inundables. El azolve se debe a la disminución de la velocidad de la corriente y a la correspondiente disminución de la cantidad y el tamaño del material solido que puede ser arrastrado en suspensión.


¿Qué es un material de azolve?

Los sedimentos derivan de la erosión de acantilados, o montañas costeras próximas. Otras se forman a partir de los sedimentos que los ríos depositan en las costas.
Algo a tomar en cuenta es el material de azolve.
METEREORIZACION

Es el movimiento de energía a través del medio de agua. Dicha energía es absorbida en los litorales, donde las olas que han viajado se encuentran súbitamente con una barrera que no les permite avanzar más.


¿Qué es una ola?

Generalmente no es estable variando por:
-Erosión
-Meteorización
-Movimientos Tectónicos

INESTABILIDAD EN LA LINEA DE COSTA

LINEA DE COSTA Y LITORAL

Influyen en el levantamiento y deformación activa.


MOVIMIENTOS TECTONICOS

-El mayor agente erosivo son las olas.

EROSION

Los sedimentos en playas normalmente están compuesto por cuarzo, fragmentos de caparazones, granos meteorizados de lava basáltica, derrubios erosionados de arrecifes.


¿DE QUE ESTAN COMPUESTO LAS PLAYAS?

Existen 3 ambientes de deposición de sedimentos:
-MARINO
-CONTINENTAL
-TRANSICION



¿QUE ES UN AMBIENTE DE TRASICION?

LINEA DE COSTA.- Marca el contacto entre la tierra y el mar, esta cambia de manera gradual.
LITORAL.- Se extiende entre el nivel de mara mas bajo y la mayor elevación de la tierra afectada por las olas de temporal.


UBICACIÓN GEOGRAFICA DEL PERU EN AMERICA

OBRAS PORTUARIAS EN EL PERÚ

El número total de especies registradas fue de 23. La composición de especies del macrobentos marino del área de estudio, estuvo constituida por 13 especies de poliquetos(57%), 3 de moluscos (13%), 1 de crustáceos (4%) y un cuarto grupo de otros con 6 especies (26%).




vida marina que afecta el area en estudio



GEOLOGIA Y GEOMORFOLOGIA

-se ubica sobre los abanicos de deyección cuaternarios de los rios Rimac y Chillón, enmarcados en rocas sedimentarias del Jurásico Superior al Cretáceo Inferior y rocas intrusivas del Batolito Andino.
-Tectónicamente se trata de una suave estructura anticlinal, fallada por estructuras orientadas al N-S que condiciona espesores de 400-600 m. de depósitos aluviales.
-El material aluvial se hace mas arcilloso en profundidad.
-consiste de un relleno gravoso artificial de 3 metros de espesor, suelo y a veces mezclado con limo.
-Para cargas pesadas se sugiere el empleo de plateas de cimentación. El uso de pilotes no es recomendable en esta zona.

Su posición estratégica en la Cuenca del Pacífico, su ubicación como “uno de los accidentes costeros más propicios de la costa del Pacífico para el funcionamiento de instalaciones portuarias”, sus profundidades naturales relativamente apropiadas, las buenas condiciones meteorológicas, climatológicas y oceanográficos, las rutas marítimas liberalizadas, cuenta con una gestión pública favorable a la inversión privada asociada a la pública

Puerto del Callao

PRINCIPALES INSTALACIONES PORTUARIAS

El Proyecto Portuario, debido a su ubicación geográfica, se encuentra afecto a tres
importantes fenómenos naturales causantes de posibles grandes pérdidas materiales y
humanas; los riesgos sísmicos, los tsunamis o maremotos y el fenómeno de El Niño.

Fenomenos naturales

-definida por la interacción de la Placa de Nazca y la Placa Continental. Esta fuente puede generar eventos de gran magnitud, los que, según la historia sísmica, en la zona de la costacentralpuedenalcanzar los 8.2 grados en la escala de Richter

Geodinamica interna

PROCESOS COSTEROS

FORTALEZAS
Ubicación geográfica estratégica de los puertos peruanos en la costa oeste de Sur América.
Condición del Perú como país marítimo, ubicado en la cuenca del Pacífico; país amazónico, con una hoya hidrográfica de ríos navegables y país interoceánico en razón de su interconexión a hoyas hidrográficas de la región sudamericana con salida al Océano Atlántico a través del río Amazonas.
Buenas condiciones meteorológicas, climatológicas y oceanográficas del litoral marítimo peruano comparadas con las de otros litorales.
Política portuaria que promueve y alienta la inversión privada
Rutas marítimas liberalizadas que permiten el acceso al mercado naviero de líneas marítimas internacionales

DEBILIDADES
Inadecuada infraestructura e ineficiente equipamiento de los puertos.
Sobrecostos logísticos.
Limitadas vías de acceso a los puertos.
Capacidad de expansión territorial seriamente limitada por el desarrollo urbano en la mayoría de los puertos.
Insuficiente espacio para el manipuleo y almacenamiento de contenedores.
Falta de un sistema de intercambio electrónico de información .

AMENAZAS
Mejora constante de la eficiencia portuaria en los puertos de Chile y Ecuador.
El crecimiento de los sectores agro industrial y minero de Chile, trae como consecuencia que las naves de subida no tengan capacidad de bodega para aceptar carga de puertos peruanos


OPORTUNIDADES
Potencial complementariedad de las economías regionales del norte del Perú y del oeste de Brasil, la que en base al eje de desarrollo multimodal del Amazonas, permitirá que la carga brasilera llegue a los puertos peruanos de la región.
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