Escollera de pie de talud

Necesito saber como se calcula y especifica la granulometría de una pequeña escollera para proteger un talud en terraplén frente a agresiones por agua de escorrentía.
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Sir Francis Bacon:
Esto si que es llegar y besar el santo, ya que llevo un par de días en la web y tengo la primera pregunta, intentaré no irme por las ramas y centrarme en contestar a tu pregunta.
Entiendo que lo que planteas tiene que ver con el diseño de un zanjón de recogida del drenaje superficial, longitudinal, de la calzada, de modo que se deriven los caudales a un cauce cercano asegurando la integridad del terraplén, ya que si lo que pretendemos es garantizar, o mejor dicho, controlar los fenómenos erosivos en el propio terraplén, tendríamos que ir a otras soluciones de carácter estructural, gaviones, diques de consolidación, muros de contención, etc.
Aclarada la cuestión intentaré centrarme en lo que me pides. Típica receta no hay. Estamos hablando de un cálculo estimativo, con la carga subjetiva que ya todos conocemos, aquí si cabría el aforismo de que cada "maestrillo tiene su librillo", por lo que la solución que yo pueda darte sin duda diferirá de la de otro colega.
Pretendemos obtener el diámetro característico de la escollera, con el objeto de que no sufra arrastre. ¿Con qué fórmula nos quedamos? Cómo casi siempre, los que más han desarrollado esta cuestión son nuestros amigos los yankies.
La expresión que más me gusta y que nos definiría bajo las condiciones siguientes, el tamaño D30:
· Protección general de cauce recto, no localizado por alteraciones del flujo (curvas, obstáculos...)
· Protección de fondo y en taludes hasta 1V:2H
Sería
D30=0.192 y Fr ^2.5
Utilizando como peso específico de la piedra un valor típico de 2.65 tn/m3. Tendríamos pues:
y= calado del agua sobre el elemento
Fr= número de Froude con las variables en la vertical
De lo que podemos deducir la sensibilidad de la expresión respecto de la velocidad, que la determinaremos por un simple cálculo hidráulico.
En cuanto al espesor podemos estar hablando de 2D30 o 1.5D50, con una distribución granulométrica con desviación s^2=1.7-5.2, de todas forma te adjunto un gráfico donde en función del peso obtenido en la expresión anterior, puedes observar una franja en la que conviene moverse, ya que espesores menores no garantizan el correcto funcionamiento de la protección.
(Perdona, pero el gráfico no puedo adjuntarlo, mandame tu e-mail y te envío un fichero excel)
Si buscas de todas formas una curva granulométrica óptima, tienes esta en función del D50, que se debería obtener con otro procedimiento de cálculo.
% Que pasa D tamiz
0 0.25 D50
10 0.35 D50
20 0.50 D50
30 0.65 D50
40 0.80 D50
50 1.00 D50
60 1.20 D50
70 1.40 D50
80 1.60 D50
90 1.80 D50
100 2.00 D50
Finalmente y para dejarte en paz recordarte la necesidad de disponer de un filtro correcto bajo ésta que evite ulteriores problemas en el substrato por fuga de finos, que lleven a la ruina de la protección.
Espero haber contestado a lo que me demandabas, por otro lado existen aplicaciones informáticas que te lo hacen, aunque creo que son de pago.
Hola otra vez agua. La repuesta es magnífica, pero necesito una aclaración porque a lo peor, no he definido bien la pregunta. El talud está en el borde de una plataforma levantada sobre el terreno circundante, y en sentido longitudinal del mismo está el cauce de una "torrentera" natural por donde baja agua cuando llueve. Se trata de proteger la base del talud frente a arrastres en la base del mismo, dado que la cuenca es de poca importancia. El problema aparece en una esquina de la plataforma en la que tanto el talud como el cauce natural giran 90 º, en la misma dirección, por lo que puede haber pequeños arrastres que, con el tiempo, perjudiquen la estabilidad del talud. Como primera opción había pensado gunitar la zona de riesgo pero me han aconsejado un pequeño muro de escollera de protección en su lugar.
No se si varía tu respuesta en algo. En cualquier caso, muchas gracias.
En realidad la solución no variaría, aunque si convendría curarse en salud y disponer en las postrimerías del codo el muro de escollera que te habían comentado, aprovechando que vas a trabajarte la torrentera a lo largo de toda la afección con tu terraplén. Si he entendido, ese codo de 90º conformaría la parte interior de la curva, siendo así no es de prever que existieran fuertes fenómenos erosivos, ya que se circunscribirían en la parte exterior, siempre y cuando los posibles movimientos secundarios del flujo no descalzaran el talud (si es de cauce amplio no es de prever, pero me temo que no es así).
Con independencia de la entidad de la cuenca, y de los resultados que los cálculos hidrológicos te hallan dado, conviene ser muy prudente con estas "torrenteras", ya que su nombre al menos a mí me impone. Recuerdo hace un par de años un aluvión enorme que cayó cerca de Ávila y que se llevó una longitud muy importante de terraplén del ferrocarril, dejando un corredor ferroviario fuera de juego más de un mes, y nadie recordaba por allí una tormenta como aquella.
Sería interesante que conocieras la historia de la zona en referencia a eventos extremos, aunque desde el punto de vista cuantitativo no te ayudaría, sí desde el cualitativo, ya que te apercibiría sobre los "pequeños problemillas" que podría acarrear un episodio lluvioso, no excesivamente fuerte. ¿Tienes la cuenca muy desnuda?, ¿La pendiente de la torrentera es importante? ¿Qué tipo de arrastres has podido ver?
Creo que hubiese sido mejor que no me hubieras preguntado porque te planteo más preguntas que repuestas.
De todas formas gracias por confiar en mí y ya sabes donde me tienes.
Muchas gracias. Me ha sido de gran utilidad y, para tu tranquilidad, el cauce es amplio y la historia de tormentas en la zona no es de asustar (hasta hoy claro). La escollera supera la esquina del talud en 1 m y gira con el talud y se prolonga en dirección perpendicular a la inicial 2 m. Un saludo y gracias.

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