Silva Tarrillo, KarinaCárdenas Rosales, Carmen RosaFernández Bustamante, Alexander2026-10-192026-10-192026-09-10Fernández, A. (2026). Nivel de vulnerabilidad y factores que inciden en la socavación local y general del puente Chontabamba, Chota, 2025. [Tesis para optar el título profesional de ingeniero civil]. Universidad Nacional Autónoma de Chota, Cajamarca, Perú.https://hdl.handle.net/20.500.14142/1113La presente investigación tuvo como objetivo determinar el nivel de vulnerabilidad frente a la socavación local y general del puente Chontabamba, identificando los factores hidráulicos, geotécnicos y topográficos que inciden en el desarrollo del proceso erosivo de socavación. El estudio adoptó un enfoque cuantitativo, cuasiexperimental dado que se manipularon variables hidráulicas mediante simulaciones numéricas sin intervenir físicamente la estructura, de nivel descriptivo y tipo aplicada. Mediante ArcGIS 10.8 se delimitó la cuenca del río Llaucano, obteniendo un área de 1,121.41 km². Con los registros pluviométricos de 35 años (1989 – 2024) de la estación Quebrada Shugar (SENAMHI), se realizó el análisis de frecuencia de precipitaciones máximas, procesados en HEC-HMS v.4.11 para obtener caudales de diseño de 1,483.90 m³/s (T = 100 años) y 2,400.80 m³/s (T = 500 años). Mediante el modelamiento hidráulico en HEC-RAS v.6.3.0 e Iber v.3.3.1, complementado con fórmulas empíricas, se estimaron profundidades de socavación local de 3.78 m y 4.29 m para T = 100 años, y de 4.32 m y 4.60 m para T = 500 años, en los estribos izquierdo y derecho respectivamente, valores que superan ampliamente la condición actual (1.98 m y 1.06 m). Evaluando la relación Ds/Hz profundidad de socavación sobre altura de zapata (Hz = 1.00 m), se obtuvieron cocientes superiores a 3.78 en todos los escenarios, rebasando el umbral crítico de 0.67, lo que clasifica la vulnerabilidad como alta en ambos estribos y evidencia un riesgo real de inestabilidad estructural y colapso del puente.ÍNDICE DE CONTENIDOS RESUMEN .............................................................................................................................. 15 ABSTRACT ............................................................................................................................ 16 CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN ........................................................................................ 17 1.1. Planteamiento del problema ............................................................................ 17 1.2. Formulación del problema ............................................................................... 20 1.2.1. Problema general .......................................................................................... 20 1.2.2. Problemas específicos .................................................................................. 20 1.3. Justificación ..................................................................................................... 21 1.4. Objetivos .......................................................................................................... 23 1.4.1. Objetivo general ........................................................................................... 23 1.4.2. Objetivos específicos.................................................................................... 23 CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO ................................................................................... 24 2.1. Antecedentes .................................................................................................... 24 2.1.1. A nivel internacional .................................................................................... 24 2.1.2. A nivel nacional ........................................................................................... 33 2.1.3. A nivel regional ............................................................................................ 38 2.2. Bases teóricas – científicas .............................................................................. 41 2.2.1. Método de Muskingum para tránsito de avenidas ........................................ 41 2.2.2. Socavación en puentes. ................................................................................ 42 2.2.3. Factores hidrológicos, topográficos y geotécnicos en la dinámica fluvial. .. 47 2.3. Marco conceptual ............................................................................................ 49 2.3.1. Modelos empíricos de estimación de la socavación..................................... 49 2.3.2. Modelos numéricos de estimación de la socavación .................................... 62 2.3.3. Parámetros geomorfológicos de la cuenca hidrográfica .............................. 67 2.3.4. Análisis estadístico de tormentas ................................................................. 74 2.3.5. Análisis de Máxima avenida ........................................................................ 78 2.3.6. Hidráulica fluvial.......................................................................................... 83 2.3.7. Puentes ......................................................................................................... 96 2.3.8. Vulnerabilidad hidráulica frente a socavación en puentes ......................... 102 2.4. Hipótesis ........................................................................................................ 103 2.4.1. Hipótesis general ........................................................................................ 103 2.4.2. Hipótesis específicas .................................................................................. 103 2.5. Operacionalización de variables .................................................................... 104 2.5.1. Variable independiente: Factores que inciden en la socavación local y general .................................................................................................................. 104 2.5.2. Variable dependiente: Nivel de vulnerabilidad por socavación local y general en el puente .................................................................................................... 104 CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO ................................................................ 107 3.1. Tipo y nivel de investigación ......................................................................... 107 3.2. Diseño de investigación ................................................................................. 108 3.3. Métodos de investigación .............................................................................. 110 3.4. Población, muestra y muestreo ...................................................................... 110 3.4.1. Población .................................................................................................... 110 3.4.2. Muestra ....................................................................................................... 110 3.4.3. Muestreo ..................................................................................................... 111 3.5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos .......................................... 113 3.5.1. Técnicas de recolección de los datos.......................................................... 113 3.5.2. Instrumentos para la recolección de los datos ............................................ 114 3.6. Técnicas de procesamiento y análisis de datos .............................................. 115 3.6.1. Procesamiento y análisis de cuencas hidrográficas .................................... 115 3.6.2. Procesamiento y análisis de datos hidrológicos ......................................... 121 3.6.3. Modelamiento hidrológico ......................................................................... 140 3.6.4. Modelamiento hidráulico ........................................................................... 151 3.7. Aspectos éticos .............................................................................................. 157 3.8. Matriz de consistencia ................................................................................... 158 CAPÍTULO IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................. 159 4.1. Descripción de resultados .............................................................................. 159 4.1.1. Parámetros Morfométricos de la Cuenca de Aporte al punto de referencia (puente Chontabamba) ............................................................................................... 159 4.1.2. Datos meteorológicos de la estación utilizada. .......................................... 160 4.1.3. Caudales y niveles de avenida máximos extraordinarios ........................... 160 4.1.4. Simulaciones hidráulicas para T= 100 años y T= 500 años en el Puente Chontabamba .............................................................................................................. 162 4.2. Contrastación de hipótesis ............................................................................. 190 4.3. Discusión de resultados ................................................................................. 193 CAPÍTULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................... 199 5.1. Conclusiones .................................................................................................. 199 5.2. Recomendaciones .......................................................................................... 200 CAPÍTULO VI. REFERENCIAS ....................................................................................... 203 CAPÍTULO VII. ANEXOS ................................................................................................. 221 Anexo A. Matriz de consistência. .............................................................................. 221 Anexo B. Panel fotográfico ........................................................................................ 222 Anexo C. Certificados de calibración de los equipos topográficos ............................ 231 Anexo D. Resultados de ensayos de laboratorio ........................................................ 235 Anexo E. Muestreo superficial de piedras mayores a 3” del puente Chontabamba en río Llaucano ................................................................................................................ 250 Anexo F. Carta de autorización de laboratorio de suelos de la Universidad Nacional Autónoma De Chota ................................................................................................... 252 Anexo G. Relación de Planos del puente Chontabamba en condiciones actuales. .... 254application/pdfspainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/socavación de estribosmodelamiento hidráulicoinestabilidad estructuralhttp://purl.org/coar/resource_type/c_46echttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.00