Ingeniería y Tecnología  
Artículo arbitrado  
Métodos para el cálculo de la  
socavación local en pilas de puentes  
Methods for quantification of local scour  
at bridge piers  
1
1,2  
ANTONIO CAMPA RODRIGUEZ , FERNANDO RAFAEL ASTORGA BUSTILLOS  
Recibido: Diciembre 4, 2013  
Aceptado: Junio 19, 2015  
Resumen  
Abstract  
La socavación local en las pilas y estribos es la principal causa  
de fallas de los puentes. El objetivo de esta investigación fue  
evaluar las metodologías para el cálculo de la socavación local  
en las pilas de puentes. Se analizaron 11 métodos para el cálculo  
de la socavación en pilas de puentes. Se evaluaron los  
parámetros que contemplan las metodologías más utilizadas para  
el cálculo de socavación local en pilas, considerando sus ventajas  
y desventajas. Para el análisis se agruparon los parámetros en  
tres tipos: hidráulicos (velocidad, tirante y peso específico),  
geométricos (ancho, forma y ángulo de ataque) y geotécnicos  
Local scour at piers and abutments is the main cause of failure  
in bridges. The objective of this research is a review of  
methodologies for calculating the local scour at hen piers of  
bridges. 11 methods for the calculation of scour of the piers of  
bridges were analyzed. It was compared what parameters  
contemplated each considering their advantages and  
disadvantages. For the analysis, the parameters were grouped  
into three types: hydraulic (velocity, depth and specific gravity),  
geometric (width, shape and angle of attack) and geotechnical  
(particle diameter and specific gravity). The most commonly  
used parameters are geometrical, and then hydraulic and least  
used are the geotechnical parameters of the channel material.  
Most authors agree that the variables that influence the  
phenomenon of local scour of the piers of bridges in order of  
importance are: the transverse dimensions of the pier, the current  
velocity and depth, and finally the granulometry of the riverbed  
material.  
(diámetro de partículas y peso específico). Los parámetros más  
utilizados en los métodos evaluados son los geométricos,  
posteriormente los hidráulicos y los menos utilizados son los  
parámetros geotécnicos del material del cauce. La mayoría de  
los autores coinciden que las variables que influyen en el  
fenómeno de socavación local de las pilas de los puentes en  
orden de importancia son: las dimensiones transversales de la  
pila, la velocidad de la corriente y su tirante, finalmente la  
granulometría del material del cauce.  
Keywords: erosion, suspended particles, erosion velocity,  
vortex.  
Palabras clave: erosión, partículas en suspensión, velocidad de  
erosión, vórtices.  
_
________________________________  
1
UniversidadAutónoma de Chihuahua. Facultad de Ingeniería. Circuito No. 1, Campus Universitario 2. Chihuahua, Chih., programa de  
Doctorado en Ingeniería.  
Dirección electrónica del autor de correspondencia: fastorga@uach.mx.  
2
3
6
• Vol. IX, Núm. 1 • Enero-Abril 2015 •  
ANTONIO CAMPA RODRIGUEZ Y FERNANDO RAFAEL ASTORGA BUSTILLOS: Métodos para el cálculo de la socavación local en pilas  
de puentes  
Introducción  
a socavación es un fenómeno natural causado por la acción de la erosión del  
agua que fluye en los cauces de ríos y canales. La socavación local es la  
L
eliminación de los sedimentos alrededor de los elementos estructurales que se  
encuentran en el flujo del agua. Esto significa el descenso del nivel del lecho del río por la  
erosión del agua, de tal manera que hay una tendencia para exponer la cimentación de  
los puentes como resultado de la acción erosiva de las corrientes de agua, a medida que  
la erosión progresa continuamente, socava los cimientos de la estructura originando el  
colapso de ésta (Khwairakpam y Mazumdar, 2006).  
Según el modo de transporte de los  
sedimentos desde aguas arriba del flujo, las  
formas de socavación local se clasifican en  
socavación en agua clara y socavación en lecho  
móvil. La socavación en agua clara se produce  
cuando el sedimento es removido de la fosa de  
erosión pero no existe reabastecimiento del  
hueco socavado; mientras la socavación en  
lecho móvil se produce cuando hay un  
transporte de sedimentos, por lo que parte de  
este sedimento se queda atrapado en el hueco  
de socavación (Dey et al., 1995). Solo en  
Estados Unidos, la socavación en las pilas de  
los puentes es la principal causa de falla en más  
de 487,000 puentes (Landers y Mueller, 1996).  
Varios investigadores como Lefter (1993), la  
FHWA(1998) yAntunes (2005) la han reportado  
que la causa principal del colapso de los  
puentes en Estados Unidos es la socavación.  
La socavación local en las pilas de los  
puentes es causada por el cambio de dirección  
de las líneas de corriente, la turbulencia, la  
aceleración del flujo y los vórtices resultantes  
inducidos por la obstrucción al flujo (Raudkivi,  
1986). En las pilas dentro del cauce, se producen  
una serie de turbulencias, las cuales hacen que  
el nivel del río descienda especialmente junto a  
estas estructuras, alrededor de las pilas se forma  
una fosa profunda por socavación, producida por  
un sistema de vórtices generados por la  
interferencia que la pila causa al flujo. El  
mecanismo que produce la socavación está  
asociado a la separación tridimensional del flujo  
en la cara aguas arriba de la pila y a un vórtice  
periódico al pie de ella, en la Figura 1 podemos  
apreciar el comportamiento del flujo en una pila  
cilíndrica (Dargahi, 1990).  
Figura 1. Comportamiento del flujo en una pila cilíndrica (Ettema  
et al., 2011).  
La mayoría de las fallas de los puentes en  
el mundo son por socavación, principalmente  
debido a la socavación de sus pilas o estribos,  
habiéndose determinado que el 50% de las  
fallas se deben a este fenómeno (Richardson,  
1999). Otros estudios referentes a puentes y  
obras menores elevan el porcentaje de falla por  
socavación a un 90% del total de los casos  
(
Smith, 1979). En México se carecen de  
estudios referentes, sin embargo, la experiencia  
en casos atendidos en diversas dependencias  
relacionadas con la infraestructura de las vías  
terrestres, permite estimar que la socavación  
es la causa del 90% de los colapsos en los  
puentes (Solares, 1989).  
Existen una gran cantidad de métodos para  
el cálculo de la socavación local alrededor de  
pilas. La mayoría de las ecuaciones son  
aplicables para cauces aluviales y no consideran  
3
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de puentes  
la posibilidad de que materiales más gruesos  
presentes en el lecho acoracen el hueco de  
socavación, lo que limitaría su profundidad. Los  
métodos más conocidos desarrollados para  
calcular la socavación local en pilas son: Laursen  
y Toch (1956), su adaptación de Neill (1964); al  
método de Larras (1963); Arunachalam (1967);  
Carsten (1966); Maza y Sánchez (1968);  
Yaraoslavtziev (1969); Breusers, Nicollet y Shen  
Para evaluar estas metodologías se  
estudiaron once métodos dedicados al cálculo  
de socavación local en pilas con el fin de  
detectar sus fortalezas, pero al mismo tiempo  
detectar qué les falta para que se conviertan en  
métodos más confiables. El análisis fue a través  
de una revisión bibliográfica.  
1
2
3
. Método Laursen y Toch  
. Método de Larras  
(1977); Melville y Sutherland (1988); Froehlich  
1991) y el Método de la Universidad Estatal de  
. Método de Carsten  
(
Colorado (CSU), (1995). Los estudios de  
investigación más recientes son los de Ettema  
et al. (1998), Sheppard y Miller (2006). Ala fecha  
no existe ninguna solución rigurosa ni exacta, la  
mayor parte de los métodos que se emplean en  
la actualidad están basados en datos de  
laboratorio, los cuales exhiben importantes  
limitaciones, tales como rangos restringidos de  
los parámetros, efectos de escala y hasta  
inadecuados ajustes de las ecuaciones  
matemáticas para describir las tendencias  
observadas (Farias et al., 2009).  
4. Método deArunachalam  
5
6
7
8
9
1
. Método de Maza-Sánchez (UNAM)  
. Método de Yaroslavtziev  
. Método de Breusers, Nicollet y Shen  
. Método de Melville y Sutherland  
. Método de Froehlich  
0. Método de la Universidad Estatal de  
Colorado (FHW)  
11. Método de Sheppard y Miller  
Se analizaron los principales parámetros  
que intervienen en el proceso de erosión de las  
pilas (ver Figura 2):  
En la presente investigación, se plantea el  
problema de la socavación local en las pilas de  
los puentes, se analizan algunos métodos de  
amplia difusión a nivel mundial, puntualizándose  
algunas deficiencias importantes de los mismos  
y se proponen nuevas líneas a investigar para  
mejorar el cálculo de la socavación local. Los  
beneficiarios con esta investigación serán los  
usuarios de las carreteras, los interesados en  
este tema tanto de las universidades como las  
dependencias de gobierno involucradas en la  
construcción y conservación de carreteras.  
Los geométricos: ancho de la pila (a), forma  
de la pila y ángulo de ataque de la corriente ();  
los hidráulicos: la velocidad de la corriente  
aguas arriba de la pila (V), el tirante hidráulico  
frente a la pila (Y ) y peso específico del agua  
n
(
w); y los geotécnicos: diámetro de partículas  
de suelo (d) y el peso específico del suelo  ).  
S
Hay un gran número de métodos y  
ecuaciones en la literatura para la estimación  
de socavación local en las pilas de los puentes.  
La mayoría, si no todas, de estas ecuaciones  
son empíricas y se obtienen a partir de los datos  
de laboratorio de experimentos con flujo  
estacionario. Debido a la complejidad del flujo y  
del transporte de sedimentos asociados con los  
procesos de la socavación local, hay una serie  
de grupos dimensionales necesarios para  
caracterizar completamente la socavación.  
Muchos de estos grupos, tales como la relación  
de la profundidad del agua con el diámetro de la  
estructura, pueden mantenerse constantes  
entre el modelo del laboratorio y la estructura  
Metodología  
Existen diversos métodos para el cálculo  
de la socavación local en pilas, la mayor parte  
están basados en datos de laboratorio con una  
serie de limitaciones, las que no representan la  
condiciones reales del fenómeno, permitiendo  
únicamente realizar solo la estimación de la  
socavación. A pesar de que existen investiga-  
ciones con diferentes enfoques de la ingeniería,  
los puentes siguen colapsándose, debido a que  
este es un fenómeno muy complejo de estudiar.  
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de puentes  
del prototipo, la mayoría de los experimentos  
de laboratorio se llevan a cabo con los  
sedimentos próximos a escala prototipo (Jones  
y Sheppard, 2008).  
ángulo de ataque del flujo y a es el ancho de la  
pila (en metros). Para fondos de sedimentos  
sueltos más finos, el método debería utilizarse  
con reservas, siendo inaplicable para sedimentos  
muy finos de gran cohesión. No considera la  
velocidad media de la corriente, para este  
método, dicha velocidad es inexistente, ya que  
si varía la velocidad se mantiene el equilibrio entre  
suministro y capacidad de extracción de los  
sedimentos. El método no toma en cuenta ningún  
parámetro geotécnico del material del fondo,  
únicamente los parámetros de la geometría de  
la pila, tirante del flujo y el ángulo de incidencia  
de la corriente (Laursen y Toch, 1956).  
Figura 2. Principales parámetros que intervienen en el proceso  
de socavación de pilas.  
Método de Larras (1963).  
El método propone una ecuación teórico-  
práctica deducida de mediciones de socavación  
tomadas en varios puentes franceses después  
de haberse producido la creciente. Larras se  
concentró en la máxima profundidad de  
socavación para condiciones próximas a  
velocidad crítica del movimiento de sedimentos  
(Juárez y Rico, 1984).  
0
.75  
d  1.05K K a  
(2)  
s
f
Método de Laursen y Toch (1956).  
Este método fue desarrollado en el Instituto  
de Investigación Hidráulica de Iowa, fue  
confirmado con algunas mediciones en el río  
Skunk realizadas por Hubbard y Laursen en  
La fórmula de Larras permite un cálculo  
rápido, sencillo y con resultados conservadores,  
es de uso práctico al considerar solo las  
características geométricas de la pila, no  
considera ningún parámetro geotécnico del  
material del fondo. El máximo absoluto de la  
profundidad de socavación es distinto al del  
equilibrio. Es uno de los pocos autores que  
realiza estudios con variadas formas de las  
pilas.Aplicable solo en el caso general de alturas  
de agua superiores a 30 o 40 veces del diámetro  
del sedimento y de secciones con menos del  
1
955. Se desarrolló bajo condiciones de  
transporte continuo de sedimentos. El método  
es aplicable para suelos arenosos, no está  
claro si se puede aplicar para gravas, pero  
definitivamente no es válido para el caso de  
boleos, la ecuación general del método es:  
d  K K K a  
(1)  
s
f
g
10% de contracción (Juárez y Rico, 1984).  
En donde d es la profundidad de socavación  
s
local medida a partir del fondo del cauce (en  
Método de Arunachalam (1967).  
metros), K es el coeficiente que depende de la  
f
Arunachalam realizó una modificación de  
la ecuación de Englis-Poona (1948) y propuso  
la siguiente expresión (Breusers, Nicollet y  
Shen, 1977):  
forma de la pila, K es el coeficiente que depende  
g
de la relación H /a, H es el tirante del agua  
s
s
después de la socavación por contracción (en  
metros), K es el coeficiente que depende del  
3
9
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de puentes  
1/ 6  
Método de Maza-Sánchez (UNAM, 1968).  
/ 3  
2/ 3  
1.334q   
2
(3)  
d 1.334q 1.95   
1  
s
Es un método aplicable para lechos  
cubiertos por arena y grava. Para su aplicación  
el método se basa en el uso de curvas  
elaboradas a partir de resultados experi-  
mentales de laboratorio en investigaciones  
realizadas en la División de Investigación de la  
Facultad de Ingeniería de la Universidad  
Autónoma de México. Las curvas se derivaron  
con materiales de diámetro entre 0.17 mm y  
a
Donde q es el caudal unitario aguas arriba  
3
del puente (m /s-m). El método solo toma en  
cuenta el ancho de la pila y el caudal unitario de  
la corriente, no considera el tirante hidráulico ni  
el ángulo de aplicación de la corriente. El método  
no especifica el rango de aplicación en cuanto  
al tipo de régimen de la corriente, ni las  
características geotécnicas del material de  
fondo para el que fue desarrollado.  
0.56 mm. Es recomendable que el método sea  
aplicable solo para suelos con diámetros dentro  
de este rango. Los parámetros que intervienen  
en el método son: profundidad del flujo, ancho  
de la pila, número de Froude y el ángulo de  
ataque del flujo sobre la estructura (Maza y  
Sánchez, 1968; Juárez y Rico, 1984).  
Método de Carsten (1966).  
Carsten encontró la siguiente expresión  
para condiciones de socavación en lecho móvil  
El número de Froude (F ) está dado por la  
r
(
Shen y Schneider, 1969):  
siguiente ecuación:  
V
5
/ 6  
F   
(7)  
r
N 1.25   
s
gHs  
d  0.546a   
(4)  
(5)  
(6)  
s
N  5.02  
s
Método de Yaroslavtziev (1969).  
V
N   
El criterio de Yaroslavtziev es el resultado  
de las mediciones realizadas en la anterior  
Unión Soviética, este investigador considera dos  
casos, uno cuando el fondo del río está formado  
por materiales no cohesivos, y otro cuando está  
formado por materiales cohesivos. Los  
parámetros que utiliza el método son la  
velocidad media de la corriente aguas arriba de  
s
gD  
 s   w  
w  
Donde N es el número del sedimento,   
s
la pila (V), la profundidad de la corriente (Y ), el  
n
es la densidad relativa cuyo valor común para  
cuarzos es de 1.65, D es el tamaño del  
sedimento y g es la aceleración de la gravedad.  
La ecuación se puede usar en cualquier sistema  
de unidades compatibles y es de las pocas que  
involucra el efecto del tamaño del sedimento y  
su peso específico, no especifica para qué tipos  
de materiales es aplicable el método, pero sí  
especifica que es aplicable solo para pilas  
circulares, no considera la existencia de una  
profundidad de equilibrio en ausencia de aporte  
de sedimentos. La ecuación es aplicable para  
socavación en agua clara y en lecho móvil.  
ángulo de incidencia de la corriente (), la  
geometría de la pila, el tipo de suelo y el diámetro  
de los granos del sedimento, este investigador  
fue de los primeros en tomar en cuenta  
parámetros geotécnicos en el fenómeno de  
socavación, ya que la mayoría de los  
investigadores de su época, solo consideraban  
los parámetros hidráulicos y geométricos de las  
pilas (Juárez y Rico, 1984).  
La ecuación para suelos sin cohesión es:  
2
V
d  k k (e  k )  
30d85  
(8)  
s
f
h
g
4
0
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de puentes  
Donde e es un coeficiente de corrección,  
cuyo valor depende del sitio donde se coloca la  
V   
h
a
l
d  af   f  
f
3forma  
f K  
(9)  
s
1
2
4
Vc  
    
a
pila, K considera la profundidad de la corriente  
h
aguas arriba luego de la socavación general, d85  
es el diámetro característico que indica que el  
5% del peso del material del cauce en estudio,  
lo constituyen partículas de diámetro menores a  
él, obtenido a partir de la curva granulométrica  
del material.  
De la ecuación V es la velocidad crítica  
para inicio del movimiento de partículas de  
fondo, h es la profundidad del agua, l es la  
longitud de la pila, f es un parámetro que  
depende de la relación entre la velocidad media  
del flujo y la velocidad crítica para inicio del  
movimiento de partículas de fondo, f , es un  
parámetro que depende de la relación entre el  
tirante del flujo y el ancho de la pila, f es un  
parámetro que depende de la forma de la pila y  
f4 es un parámetro en función del ángulo de  
ataque del flujo y la relación entre la longitud de  
la pila y el ancho de la pila.  
c
8
1
Cuando el material de fondo tiene un  
diámetro inferior a 0.5 cm, Yaroslavtziev  
recomienda suprimir el segundo término de la  
fórmula. Si dos estratos adyacentes tuviesen  
granulometrías muy diferentes, se debe tomar  
el de mayor d de ambas granulometrías, ya que  
2
3
85  
al ser afectados conjuntamente por la  
socavación, los sedimentos se mezclarán.  
El método no considera ningún parámetro  
geotécnico del material de fondo, por lo que no  
especifica si es aplicable a cualquier tipo de  
material. En el método únicamente intervienen  
los parámetros hidráulicos y geométricos de las  
pilas.  
Para el caso de suelos cohesivos, el método  
utiliza la misma ecuación que para los suelos  
granulares, con la salvedad de que en lugar del  
diámetro d utiliza un diámetro equivalente d ,  
85  
e85  
que en un material granular producirá la misma  
socavación (Juárez y Rico, 1984).  
Yaroslavtziev advierte que su fórmula para  
suelos granulares puede conducir a errores  
cuando:  
Método de Melville y Sutherland (1988).  
El método fue desarrollado en la  
Universidad deAuckland (Nueva Zelanda) y está  
basado en curvas envolventes de datos  
experimentales, obtenidos en su mayoría de  
ensayos de laboratorio. Según Ettema (1990),  
el método propuesto por Melville para estimar  
profundidades de socavación de equilibrio en  
pilas, es mejor que otros métodos recomen-  
dados en algunas guías para diseño de los  
Estados Unidos, ya que ilustra sobre la  
sensibilidad de la socavación ante parámetros  
como caudal, sedimentos del lecho y  
condiciones de la pila.  
Y / asea menor de 2 y la pila esté desviada  
n
respecto a la corriente, y  
Y /asea menor de 1.5 y esté o no desviada,  
n
según Maza (1968).  
En suelos cohesivos es muy probable que  
durante el tiempo que dura una avenida no se  
llegue a alcanzar la profundidad total de  
socavación obtenida mediante este cálculo,  
puesto que la degradación del fondo en un suelo  
cohesivo es más lenta que en un suelo arenoso.  
Yaroslavtziev y Cartens (1966), fueron de los  
primeros investigadores que analizaron la  
importancia del diámetro del sedimento del  
fondo del cauce.  
Sin embargo, Ettema (1990), también  
argumenta, que por tratar de considerar los  
efectos más significativos sin un reconocimiento  
adecuado de las incertidumbres sobre las  
condiciones bajo las cuales la socavación se  
presenta, el método puede llegar a ser en  
algunos casos muy preciso. El método adolece  
de problemas relacionados con el uso conjunto  
de los factores de corrección por ángulo de  
Método de Breusers, Nicollet y  
Shen (1977).  
El método de Breusers, Nicollet y Shen fue  
desarrollado en la década de los setenta  
(Breusers, 1984).  
4
1
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de puentes  
ataque y por la forma de la pila, por la manera  
como se considera el efecto de la velocidad del  
flujo y del tamaño de los sedimentos. Ettema  
Si la profundidad de socavación se analiza  
para un caso particular, Froehlich sugiere que  
no se adicione el factor de seguridad a al final  
de la ecuación. El programa HEC-RAS (1998)  
siempre adiciona este factor de corrección  
(
1990) se inclina por usar la expresión  
simplificada d =2.4a.  
s
(
HEC-18, 2001).  
La estimación de la profundidad de  
socavación según Melville (1988), está basada  
en la socavación máxima que es posible obtener  
en una pila cilíndrica, la cual es 2.4a. De acuerdo  
con el método, esta profundidad máxima se  
reduce afectándola por ciertos factores que  
consideran condiciones de agua clara,  
posibilidad de acorazamiento, profundidades  
pequeñas del agua, tamaño del sedimento,  
forma y alineamiento de la pila.  
Método de la Universidad Estatal de  
Colorado (FHW, 1995)  
Este método fue presentado como norma  
de diseño por la Administración Federal de  
Carreteras de los Estados Unidos (FHWA), es  
una ecuación desarrollada por la Universidad  
Estatal de Colorado (CSU) para el cálculo de la  
socavación local en pilas, tanto en agua clara  
como en lecho móvil. Esta ecuación fue  
desarrollada con base en análisis dimensional  
de los parámetros que afectan la socavación y  
análisis de datos de laboratorio. Es el método  
más usado en los Estados Unidos de América  
(HEC-18, 2001) y es uno de los dos que usa el  
programa HEC-RAS (1998).  
d  aK K K K K K  
(10)  
s
i
h
D
f
De la cual K es un factor de corrección por  
i
intensidad del flujo, K es el factor de corrección  
D
por tamaño del sedimento, K es un factor de  
corrección por gradación del sedimento.  
0
.65  
ds  
a   
Método de Froehlich (1991).  
0.43  
(12)  
2.0K K K K   Fr  
f
c
a
h   
h
Una ecuación desarrollada por el Dr. David  
Froehlich, la cual es usada por el programa  
HEC-RAS (1998) como una alternativa a la  
ecuación de la Universidad Estatal de Colorado:  
Para pilas con punta circular alineadas con  
el flujo aplica la misma regla que en el método  
de Froehlich.  
En donde K es un factor de corrección por  
0
.62 0.47  
0.22  
0.09  
 a (11)  
c
d  0.32K (a')  
h
Fr D50  
s
f
la forma del lecho, usualmente igual a 1.1, Ka  
es un factor de corrección por acorazamiento  
del sedimento del lecho. Este factor fue  
introducido en la versión corregida de HEC-18  
Donde a’ es el ancho proyectado de la pila  
con relación al ángulo de ataque del flujo, a es  
adicionado como un factor de seguridad y D50  
es el diámetro de la partícula de lecho en una  
mezcla cuyo 50% es menor, obtenido de la  
curva granulométrica del material (HEC-18,  
001).  
Para pilas con punta circular alineadas con  
el flujo se tiene:  
d  2.4a para Fr 0.8  
(
1993) publicada en 1995.  
La FHWA estableció limitaciones para la  
aplicación del coeficiente por acorazamiento,  
este coeficiente se aplica solo cuando d > 60  
50  
mm, valor mínimo de K = 0.7. La experiencia  
2
a
ha demostrado que para pilas muy anchas el  
método da valores muy superiores a los reales.  
Igual situación ocurre cuando se calcula la  
socavación para cimientos anchos. Sin  
embargo, este método es el más utilizado  
especialmente, por su carácter de norma  
s
d  3.0a para Fr > 0.8  
s
4
2
• Vol. IX, Núm. 1 • Enero-Abril 2015 •  
ANTONIO CAMPA RODRIGUEZ Y FERNANDO RAFAEL ASTORGA BUSTILLOS: Métodos para el cálculo de la socavación local en pilas  
de puentes  
obligatoria en los Estados Unidos. Este método  
se basa en una curva envolvente de eventos de  
máxima socavación, lo que conlleva a que los  
resultados obtenidos sean conservadores. El  
valor de b que se utiliza en la fórmula, debe ser  
el valor del ancho del pilar cerca al fondo del  
cauce después de tomar en cuenta tanto la  
degradación a largo plazo como la socavación  
por contracción del cauce (HEC-18, 2001).  
Para socavación en lecho vivo hasta  
alcanzar el pico de lecho vivo (1 < V/V < V /  
c
lp  
V ):  
c
V  
V  
V   
lp  
1   
ds  
h   
 a    
Vc  
Vc  
Vc  
a   
  
(14)  
f   
2.2  
2.5  
f3  
1
Vlp  
V  
a
lp  
D
50  
1  
1   
Vc  
Vc  
Es uno de los pocos métodos, que junto  
con el de Nueva Zelanda, analiza la importancia  
del acorazamiento en la socavación en torno a  
los pilares. Para este autor el acorazamiento y  
engrosamiento de las capas superficiales tiende  
a reducir la socavación.  
Y para socavación en el lecho vivo con  
rango por encima del pico de lecho vivo (V/V >  
c
V /V ):  
lp  
c
ds  
a
h
a   
2.2 f    
1
(15)  
Método de Sheppard y Miller (2006).  
El conjunto de ecuaciones de Sheppard y  
Miller (2006) está basado en la consideración  
de varias investigaciones previas, consolidando  
resultados obtenidos a través de varios años  
de experimentos llevados en la FHWA, algunos  
aspectos de la escuela europea de erosión local,  
fundamentalmente holandesa, a partir de las  
investigaciones de experimentos propios, así  
como mediciones de campo. Las ecuaciones  
incluyen la importante observación sobre la  
dependencia normalizada de la profundidad de  
En donde V es la velocidad límite de  
lp  
erosión en lecho viva (0.5V ) y las funciones f ,  
c
1
f2, y f3 se calculan con las siguientes  
ecuaciones:  
0.4  
   
h   
h   
   
a
f    tanh    
1
(16)  
(17)  
    
a
2
V   
  V   
f     11.2 ln  
2
socavación local de a/D en incrementos hasta  
5
0
Vc  
Vc  
    
que el valor de a/D sea igual a 40, en el que el  
5
0
punto de dependencia comienza a disminuir  
Farias et al., 2009 y NCHRP, Report No. 682,  
011).  
Las ecuaciones propuestas por Sheppardy  
Miller (2006) para la estimación de la socavación  
local en pilas simples, se diferencian según sea  
la condición del flujo de aproximación en cuanto  
al transporte de sedimentos.  
(
2
a
a   
D50  
f   
   
3
1.2  
0.13  
(18)  
D50  
a   
a   
0.4  
 10.6  
D50  
D50  
Para socavación en agua clara (0.47 < V/  
V < 1.0), la fórmula para d se expresa en  
función del producto de tres funciones  
principales:  
Discusión  
c
s
La evaluación de cada uno de los métodos  
descritos en el apartado anterior se puntualiza  
en el Cuadro 1, en el cual se muestra una  
descripción detallada de las condiciones,  
ventajas y desventajas que aportan estos  
métodos.  
ds  
a
h
 V   a   
2.5 f  
f   f   
(13)  
1
2
3
   
 a  Vc  
D
50  
   
4
3
•
Vol. IX, Núm. 1 • Enero-Abril 2015 •  
ANTONIO CAMPA RODRIGUEZ Y FERNANDO RAFAEL ASTORGA BUSTILLOS: Métodos para el cálculo de la socavación local en pilas  
de puentes  
Cuadro 1. Análisis de los métodos para el cálculo de socavación local en pilas.  
Autor  
Condiciones  
Ventajas y desventajas  
Laursen y Toch  
Para condiciones de flujo subcrítico, para números de Froude muy  
pequeños (< 0.5). Válido únicamente para el caso de erosión local  
con arrastre generalizado de sedimento.  
Solo para arenas, no está claro si se puede aplicar para gravas,  
inaplicable para sedimentos muy finos, de gran cohesión.  
Es uno de los primeros métodos que considera la influencia de la  
geometría de la sección y su orientación con respecto al flujo. Además  
considera otras formas de pilas además de la circular, como la  
rectangular, semicircular, elíptica y lenticular. No considera ningún  
parámetro geotécnico del material del cauce.  
Método de Larras El máximo absoluto de la profundidad de socavación es distinto al  
del equilibrio. Es independiente del tirante y del diámetro del  
Es de uso práctico, permite un cálculo rápido y sencillo con resultados  
conservadores. Al considerar solo las características de la pila, es uno  
de los pocos autores que realiza estudios con variadas formas de  
sedimento. Solución excesivamente simple del problema, la  
profundidad de socavación solo está en función de las características pilas.  
de la pila (resultados conservadores). Aplicable solo en el caso  
general de alturas de agua superiores a 30 o 40 veces del diámetro  
del sedimento y de secciones con menos del 10% de contracción.  
Método de  
Arunachalam  
El método no considera el tirante ni el ángulo de aplicación de la  
corriente. No especifica el rango de aplicación en cuanto al tipo de  
régimen de la corriente ni las características geotécnicas del material  
de fondo para el que fue desarrollado el método.  
Muy simple de aplicar. El método solo toma en cuenta el ancho de la  
pila y el caudal unitario de la corriente.  
Método de Carsten Solo para pilas circulares, por lo que no considera ángulo de  
incidencia de la corriente. No considera la existencia de una  
Introduce el diámetro del sedimento como variable. Considera dos  
condiciones: cuando existe aporte de sedimentos a la fosa de  
socavación y cuando no hay aporte de sedimentos.  
profundidad de equilibrio en ausencia de aporte de sedimentos.  
Método de Maza-  
Sánchez (UNAM)  
Para números de Froude menores de 0.6. No toma en consideración La socavación es obtenida a partir de estas curvas para partículas con  
el diámetro del sedimento, ni ningún parámetro geotécnico. Es diámetro medio entre 0.17 mm y 0.56 mm, no es aplicable para  
aplicable solo para arenas y gravas, resultando valores mayores que diámetros fuera del rango.  
los obtenidos experimentalmente.  
Método de  
A pesar de que propone dos ecuaciones distintas, uno para  
Es uno de los primeros autores que consideró las diferencias entre un  
Yaroslavtziev  
materiales no cohesivos y otro para materiales cohesivos, en suelos suelo cohesivo y otro no cohesivo, realizando dos fórmulas distintas  
cohesivos es muy probable que no se llegue a alcanzar la  
profundidad total de socavación obtenida mediante este cálculo,  
debido a que un suelo cohesivo se demora más en erosionar que  
un suelo arenoso (muy conservador). Niega la existencia de la  
profundidad de equilibrio de socavación sugerida por Laursen y  
Toch. Posibilidad de errores cuando  
para cada caso. Considera el diámetro d85 de los granos del  
sedimento.  
Yn/a < 2 y la pila desviada respecto a la corriente, y cuando la  
relación Yn/a < 1.5.  
Método de  
El método no considera ningún parámetro geotécnico del material de Es de uso práctico, permite un cálculo rápido y sencillo.  
Breusers, Nicollet fondo, por lo que no especifica si es aplicable a cualquier tipo de  
y Shen  
material. En el método únicamente intervienen los parámetros  
hidráulicos y geométricos de las pilas.  
Método de Melville No se sabe bajo qué condiciones y supuestos han sido deducidas  
Menville es uno de los pocos autores que analizan la importancia del  
acorazamiento en la socavación en torno a las pilas. Para este autor el  
acorazamiento tiende a reducir la socavación. Considera el diámetro  
de los sedimentos del material del cauce.  
y Sutherland  
estas fórmulas, se desconoce el rango de validez de estas  
ecuaciones.  
Método de  
Froehlich  
Para pilas con punta circular alineadas con el flujo se tiene:  
El método es usado por el programa HEC-RAS (1998) como una  
alternativa a la ecuación de la Universidad Estatal de Colorado.  
Considera el diámetro de las partículas de los sedimentos del material del  
cauce, combinando las propiedades hidráulicas y geométricas de las pilas.  
ds  
ds  
2.4a para Fr 0.8  
3.0a para Fr > 0.8  
Método de la  
Universidad  
Estatal de  
La ecuación general tiene los siguientes límites:  
Introduce un nuevo factor, en donde considera la rugosidad general  
del cauce. Considera el acorazamiento introduciendo el diámetro d del  
material del cauce. Es el método más usado en los Estados Unidos  
(HEC-18, 1993), fue presentado como norma de diseño por  
ds  
ds  
2.4a para Fr  
3.0a para Fr > 0.8  
0.8  
Colorado (FHWA)  
El coeficiente Ka toma en cuenta el acorazamiento, pero se aplica  
solo cuando d50 > 60 mm. Además, para su cálculo se requieren  
Administración Federal de Carreteras de los Estados Unidos (FHWA) y  
velocidades difíciles de determinar en campo. Para pilas muy anchos es uno de los dos métodos que usa el programa HEC-RAS (1998).  
la fórmula del FHWA da valores muy superiores a los reales.  
Las ecuaciones incluyen la importante observación sobre la  
dependencia normalizada de la profundidad de socavación local de  
Este método es el más reciente. Considera los tres grupos de  
variables que son: geométricos, hidráulicos y geotécnicos. Es una  
Método de  
Sheppard y Miller a/D50 en incrementos hasta que el valor de a/D50 sea igual a 40, en metodología complicada de aplicar.  
el que el punto de dependencia comienza a disminuir.  
4
4
• Vol. IX, Núm. 1 • Enero-Abril 2015 •  
ANTONIO CAMPA RODRIGUEZ Y FERNANDO RAFAEL ASTORGA BUSTILLOS: Métodos para el cálculo de la socavación local en pilas  
de puentes  
Como podemos apreciar en el Cuadro 1,  
cada uno de los autores presenta una serie de  
simplificaciones, limitantes de aplicación y  
formas de abordar el problema de la socavación,  
cada método fue desarrollado en condiciones  
diferentes debido a la complejidad del fenómeno,  
por este motivo, se dificulta el proceso de  
comparación de un método con otro. Además,  
los resultados de cada método difieren uno de  
otro en gran magnitud, lo que dificulta la  
homogeneidad de criterios para ser aplicados en  
el campo. Es por esto, que en este análisis no  
se pretende realizar una comparación  
cuantitativa de los métodos, sino enfatizar cuáles  
son sus bondades, deficiencias y centrarse  
paulatinamente en el método de interés para cada  
caso en particular. Por este motivo, al utilizar  
cualquier relación de cálculo es necesario  
previamente saber bajo qué condiciones y  
supuestos ha sido deducido, para así aplicarlo  
dentro de su respectivo rango de validez. Sin  
embargo, muchas veces no está claro cómo  
determinar la relación a utilizar, cuál es su rango  
de validez, bajo qué condiciones físicas es  
posible utilizarla o cuál es el significado de cada  
una de las variables presentes en ella. Debido a  
esto, los diversos tipos de fórmulas y relaciones  
dadas representan, en muchas ocasiones, una  
gran dificultad de interpretación para su aplicación,  
desde el punto de vista de la ingeniería civil.  
En el Cuadro 2 se puede apreciar  
claramente que los parámetros más utilizados  
en los métodos evaluados son: los geométricos,  
posteriormente los hidráulicos y los menos  
utilizados son los parámetros geotécnicos del  
material del fondo. La mayoría de los autores  
coinciden en que las variables que influyen en  
el fenómeno de socavación local de las pilas  
de los puentes son, en orden de importancia:  
a) dimensiones transversales de la pila.  
b) velocidad de la corriente y tirante.  
c) granulometría del material del fondo.  
Los parámetros hidráulicos que más se  
utilizan son: la velocidad de la corriente aguas  
arriba del pilar (V) y el tirante frente al pilar (Y ),  
n
los cuales representan en su mayoría las  
situaciones hidráulicas. Sin embargo, los  
parámetros geotécnicos de mayor importancia  
son, el diámetro representativo del sedimento  
(
d) y el peso específico del sedimento ( ), que  
s
si bien es cierto son propiedades importantes  
del suelo, no son suficientes para representar  
el comportamiento del mismo.  
No se puede decir que (d) represente al  
suelo, porque es demasiado genérico. En el  
cauce se pueden encontrar distintos tipos de  
materiales (cohesivos como arcillas, no  
cohesivos como gravas o arenas), con sus  
respectivas propiedades de acuerdo a su  
estructura y, (d) no es un parámetro adecuado  
para representarlos. Por esta razón, se puede  
decir que las fórmulas de estos métodos no  
representan la estructura del tipo de suelo que  
se encuentra en el fondo del cauce.  
El Cuadro 2, presenta un resumen de los  
parámetros utilizados por los métodos evaluados.  
Cuadro 2. Parámetros utilizados en los métodos de socavación  
local de pilas.  
Parámetros utilizados  
Autores  
Hidráulicos  
Yn  
Geométricos  
Forma  
Geotécnicos  
s  
V
w  
a
d
Método de Larsen y Toch  
Método de Larras  
Solo uno de todos los métodos  
mencionados, Yaroslavtziev, considera las  
diferencias entre un suelo cohesivo y otro no  
cohesivo, realizando dos fórmulas distintas para  
cada caso. Sin embargo, Yaroslavtziev hace  
hincapié que para suelos cohesivos es muy  
probable que durante el tiempo que dura una  
avenida no se llegue a alcanzar la profundidad  
total de socavación obtenida mediante este  
cálculo, debido a que un suelo cohesivo se  
demora más en erosionar que un suelo arenoso  
Método de Arunachalam  
Método de Carsten  
Método de Maza-Sánchez  
Método de Yaroslavtziev  
Método de Breusers,  
Nicollet y Shen  
Método de Melville y  
Sutherland  
Método de Froehlich  
Método de la Universidad  
Estatal de Colorado  
Método de Sheppard y  
Miller  
(Juárez y Rico, 1984).  
4
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•
Vol. IX, Núm. 1 • Enero-Abril 2015 •  
ANTONIO CAMPA RODRIGUEZ Y FERNANDO RAFAEL ASTORGA BUSTILLOS: Métodos para el cálculo de la socavación local en pilas  
de puentes  
Los métodos no consideran la estratigrafía  
del suelo, es decir, no toman en cuenta los  
diferentes estratos que pueden existir bajo el  
fondo del cauce de un río. Generalmente, se  
considera como si solo existiera un manto de  
la misma granulometría y resistencia. Por esto,  
en ocasiones cuando se tiene un estrato de  
material no cohesivo (arenas) y este es seguido  
por un estrato de material cohesivo  
hidráulicas. Sin embargo, los únicos parámetros  
geotécnicos que se utilizan son el diámetro  
representativo del sedimento dy el peso específico  
del sedimento , los cuales no son suficientes para  
representar el comportamiento del material del  
cauce. En el cauce se pueden encontrar distintos  
tipos de materiales, ya sean cohesivos, como  
arcillas; y no cohesivos, como gravas o arenas,  
con sus respectivas propiedades, de acuerdo con  
su estructura, el parámetro dno es suficiente para  
caracterizar a todos los tipos de suelo que se  
pueden encontrar en el fondo del cauce. Por lo  
tanto, este es un campo en el que se pueden  
desarrollar nuevos trabajos de investigación.  
(
generalmente arcillas) no se considera el  
primero, debido a que ofrece poca resistencia  
a la erosión. Por lo tanto, en el estudio de la  
erosión máxima, se calcula como si en la  
superficie se encontrara el estrato cohesivo,  
como si fuera todo un manto de las mismas  
características y propiedades, obteniéndose  
resultados conservadores.  
El principal problema de los métodos  
disponibles se deriva de que sus autores han  
centrado principalmente su atención en torno a  
un estudio principalmente hidráulico. La  
predicción de la erosión requiere una integración  
de los conocimientos de varias ramas de la  
ingeniería como son geológicas, geotécnicas,  
hidráulicas e hidrológicas.  
Conclusiones  
El cálculo de la socavación local en pilas de  
puentes, es de significativa importancia debido a  
que la mayoría de las fallas de puentes en el  
mundo es debido a la socavación local. El colapso  
de estas estructuras no solo implica pérdidas  
económicas, sino también vidas humanas.  
La socavación local en las pilas de los  
puentes no debe limitarse únicamente a la  
determinación de la magnitud de la socavación,  
una de las causas principales que originan el  
colapso de los puentes es la falta de medidas  
preventivas contra la socavación. Tales acciones  
pueden ser la colocación de pantallas o cilindros  
de diámetros pequeños para disipar la energía o  
pedraplenes que sustituyan el material de fondo,  
con diámetros de sus elementos lo suficiente-  
mente grandes para que no sean levantados y  
arrastrados por la corriente. En la actualidad  
existen sistemas comerciales utilizados para  
disipar la energía, tal es el caso del sistema A-  
Jacks, empleado para estabilizar márgenes,  
protección de socavación y disipación de energía.  
Es primordial que existan programas de monitoreo  
para tomar medidas preventivas y así evitar que  
la socavación local provoque la falla del puente.  
La decisión final sobre la cimentación de la  
estructura de un puente no solo debe basarse en  
los resultados que arrojen las ecuaciones, sino  
también en el criterio del ingeniero proyectista que  
debe tomar en cuenta todos los factores que  
involucran el problema a solucionar.  
Para el cálculo de la socavación local en pilas,  
a la fecha no existe ninguna solución robusta, la  
mayor parte de los métodos que se emplean,  
están basados en datos de laboratorio, con una  
serie de limitaciones, tales como rangos  
restringidos de aplicaciones y suposiciones. Al  
aplicar los métodos, los resultados obtenidos  
difieren uno de otro en gran magnitud, lo que  
dificulta su interpretación. Al utilizar cualquier  
metodología de cálculo es necesario previamente  
saber bajo qué condiciones y supuestos ha sido  
deducida, para así aplicarla dentro de su respectivo  
rango de validez. Sin embargo, muchas veces no  
está claro cuál es su rango de validez y bajo qué  
condiciones físicas es posible utilizarlo.  
En la comparación de los parámetros  
evaluados para cada autor podemos concluir que  
los parámetros más utilizados son los  
geométricos, seguido de los hidráulicos y los  
menos utilizados son los geotécnicos. Los  
parámetros hidráulicos que más se utilizan,  
representan en su mayoría las situaciones  
4
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• Vol. IX, Núm. 1 • Enero-Abril 2015 •  
ANTONIO CAMPA RODRIGUEZ Y FERNANDO RAFAEL ASTORGA BUSTILLOS: Métodos para el cálculo de la socavación local en pilas  
de puentes  
Raudkivi, A.J. 1986. Functional Trends of Scour at Bridge Piers.  
Agradecimientos  
Journal of Hydraulic Engineering ASCE, 112(1). pp 1-13.  
Richardson, E.V. 1999. History of bridge scour research and  
evaluations in the United States. Stream stability and scour at  
highway bridges. ASCE. PP 15-40.  
Shen, H.W. and V. R. Schneider. 1969. Local ScourAround Bridge  
A la Facultad de Ingeniería de la Universidad  
Autónoma de Chihuahua y al CONACYT por su  
valioso apoyo para la elaboración de esta  
investigación.  
Piers. Journal of Hydraulics Division ASCE, 95(HY6). pp 1919-  
1
940.  
Sheppard, D.M. and W. Miller. 2006. Live-bed local pier scour  
experiments. Journal of Hydraulic Engineering ASCE, 132(7),  
635–642.  
Literatura citada  
Smith, D.W. 1979. Institution of civil engineers Proceedings, Part.  
Antunes Do Carmo, J.S. 2005. Experimental Study on Local Scour  
around Bridge Piers in Rivers, River Basin Management III, WIT  
Transaction on Ecology and the Environment, Vol. 83, WIT Press.  
Breusers, H. N. C., G. Nicollet and H.W. Shen. 1977. Local Scour  
around Cylindrical Piers. Journal of Hydraulic Research, 15(3).  
pp. 211-252.  
Breusers, H. N. C. 1984. Lectures Notes on Sediment Transport 1.  
International Course in Hydraulic Engineering. Delft. The  
Netherlands.  
Dargahi, B. 1990. Controling Mechanism of Local Scour. Journal  
of Hydraulic Engineering ASCE, 116(10). pp. 1197-1213.  
Dey, S., K. Bose Sujit and L.N. Sastry. 1995. Clear water scour at  
circular piers:Amodel. Journal of Hydraulic Engineering, 121(12),  
1
, Vol. 6 pp. 367-382.  
Solares, D.C. 1989. La Socavación en Puentes y Obras Menores.  
Reunión Conjunta sobre Socavación en Puentes y Obras  
Menores de la AMH, AMIVITAC y SMMS. México.  
Nomenclatura de variables  
a = ancho de la pila.  
= ángulo de ataque de la corriente.  
V = Velocidad media de la corriente aguas arriba de la pila.  
Yn = Tirante hidráulico frente a la pila.  
w = Peso específico del agua.  
D = Diámetro de partículas de suelo.  
s = Peso específico del suelo.  
8
69-876.  
Ettema, R. 1990. Discussion Design Method for Local Scour at  
Bridge Piers. Journal of Hydraulic Engineering ASCE, 116(10).  
October. pp 1290-1293.  
d
= Profundidad de socavación local medida a partir del fondo  
del cauce.  
s
Ettema, R., E.A. Mostafa, B.W. Melville, and A.A. Yassin. 1998.  
On local scour at skewed piers, Journal of Hydraulic Engineering  
ASCE, 124(7), pp.756-760.  
K = Coeficiente que depende de la forma de la pila.  
f
K = Coeficiente que depende de la relación.  
g
K = Coeficiente que depende del ángulo de ataque del flujo.  
Ettema, R., G. Constantinescu, and B. Melville. 2011. Report for  
NCHRP Project 24-27(01) National Cooperative Highway  
Research Program.  
Farias, H.D., M.T. Pilán, F.J. Pece y M.T. Mattar. 2009. Socavación  
local de pilas de puentes: Formulación general y análisis crítico  
de metodologías existentes. Instituto de Recursos Hídricos (IRHi-  
FCEyT-UNSE), Av. Belgrano 1912, Santiago del Estero,  
Argentina.  
FHWA (Federal Highway Administration). 1998. US Department of  
Transport, Bridge Technology, Summary of scanning review of  
European practice for bridge scour and stream instability  
countermeasures.  
H = Tirante del agua después de la socavación por contracción.  
q = Caudal unitario aguas arriba del puente.  
Ns = Número del sedimento.  
s
= Densidad relativa cuyo valor común para cuarzos es de 1.65.  
D = Tamaño del sedimento  
g = Es la aceleración de la gravedad (9.81 m/s ).  
2
F = El número de Froude.  
r
e = Coeficiente de corrección, cuyo valor depende del sitio  
donde se coloca la pila.  
K = Coeficiente que considera la profundidad de la corriente.  
h
d
85 = Diámetro característico que indica que el 85% del peso del  
HEC-18. 2001. Evaluating Scour at Bridges. Richardson, Hydraulic  
Engineering Circular N° 18. U. S. Department of Transportation.  
Federal Highway Administration. Fourth Edition. Virginia. USA.  
Jones, J.S. and M.D. Sheppard. 2008. Scour at Wide Bridge Piers.  
Research Hydraulics Engineer. Federal HighwayAdministration,  
HRDI-07 and Civil and Coastal Engineering Department,  
University of Florida.  
Juárez, B. y R. Rico. 1984. Mecánica de Suelos, Tomo III. Flujo  
de Agua en Suelos. Editorial Limusa. México.  
Khwairakpam, P. and A. Mazumdar. 2006. Local Scour Around  
Hydraulic Structures. International Journal of Recent Trends in  
Engineering, 1(6).  
Landers, M.N. and D.S. Mueller. 1996. Channel Scour at Bridges  
in the United States. Federal High Way Administration, Report  
Number FHWA/RD-95/18.  
Laursen, E.M. and A. Toch. 1956. Scour Around Bridge Piers and  
Abutments. Highway Research Board Bull. No. 4.  
Lefter, J. 1993. Instrumentation for Measuring Scour at Bridge  
Piers and Abutments, NCHRP Research Results Digest,  
Transportation Research Board, No. 189, 8 p.  
material del cauce en estudio.  
Vc = Velocidad crítica para inicio del movimiento de partículas  
de fondo  
h = Profundidad del flujo frente a la pila.  
l = Longitud de la pila.  
f1 = Parámetro que depende de la relación entre la velocidad  
media del flujo y la velocidad crítica para inicio del  
movimiento de partículas de fondo.  
f2 = Parámetro que depende de la relación entre el tirante del  
flujo y el ancho de la pila.  
f3 = Parámetro que depende de la forma de la pila.  
f4 = Parámetro en función del ángulo de ataque del flujo y la  
relación entre la longitud de la pila y el ancho de la pila.  
K = Factor de corrección por intensidad del flujo.  
KD = Factor de corrección por tamaño del sedimento.  
K = Factor de corrección por gradación del sedimento.  
a’ = Ancho proyectado de la pila con relación al ángulo de  
ataque del flujo.  
D50 = Diámetro de la partícula de lecho en una mezcla cuyo 50%  
i
Maza, A.J.A. y B.J.L. Sánchez. 1968. Contribución al estudio de  
socavación local en pilas de puentes. Instituto de Ingeniería de  
la UNAM.  
Melville, B.W. and A. J. Sutherland. 1988. Design Method for  
Local Scour at Bridge Piers. Journal of Hydraulic Engineering  
ASCE, 114(10). pp 1210-1226.  
es menor.  
Kc = Factor de corrección por la forma del lecho, usualmente  
igual a 1.1.  
Ka = Factor de corrección por acorazamiento del sedimento del  
lecho.  
Vlp =Velocidad límite de erosión en lecho viva.  
NCHRP, Report No. 682. 2011. Transportation Research Board.  
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Vol. IX, Núm. 1 • Enero-Abril 2015 •  
ANTONIO CAMPA RODRIGUEZ Y FERNANDO RAFAEL ASTORGA BUSTILLOS: Métodos para el cálculo de la socavación local en pilas  
de puentes  
Este artículo es citado así:  
Campa-Rodriguez, A., F.R. Astorga-Bustillos. 2015. Métodos para el cálculo de la socavación local en pilas de  
puentes. TECNOCIENCIA Chihuahua 9(1): 36-48.  
Resumen curricular del autor y coautores  
ANTONIO CAMPA RODRÍGUEZ. Obtuvo el título ingeniero civil en el año de 1993 en la UniversidadAutónoma de Zacatecas, el grado de Maestro  
en Ingeniería con especialidad en Vías Terrestres en el año de 1997 en la Universidad Autónoma de Chihuahua, el grado de Maestro  
en Administración de la Construcción en el Instituto Tecnológico de la Construcción de la Cámara Mexicano de la Industria de la  
Construcción, en el año 2003. Es ingeniero residente de construcción en la Secretaría de Comunicaciones y Obras Públicas del Estado  
de Chihuahua desde el año 1997 a la fecha. Estudiante del programa de Doctorado en la Facultad de Ingeniería de la Universidad  
Autónoma de Chihuahua desde el año 2009.  
FERNANDO RAFAEL ASTORGA BUSTILLOS. Terminó su licenciatura en 1987 como ingeniero civil en la Facultad Ingeniería de la Universidad  
Autónoma de Chihuahua (UACH). Maestría en Ingeniería de las Vías terrestres en 1988 en la Facultad de Ingeniería de la UACH.  
Maestría en Ingeniería Ambiental en 2007 en la Universidad de Texas en El Paso. Doctorado en Ciencia de Materiales en 2010 por  
el Centro de Investigación de Materiales Avanzados (CIMAV). Desde 1988 labora en la Universidad Autónoma de Chihuahua, donde  
ha ocupado puestos administrativos: jefe del departamento de construcción y mantenimiento de la UACH de 1988 a 1992.  
Secretario administrativo de la Facultad de Ingeniería de la UACH de 1994 a 1998. Profesor-Investigador en la Facultad de Ingeniería  
desde 1988 a la fecha, con categoría ATC. Presidente de academias en la Facultad de Ingeniería de la UACH: Academia de  
Urbanismo, Academia de Doctorado y Academia de Ambiental. Consejero Técnico de la Facultad de Ingeniería y Consejero  
Universitario de la UACH. Ha sido conferencista en congresos Nacionales e Internacionales. Área de especialización Impacto  
Ambiental y Vías Terrestres. Consultor de Gobierno del estado de Chihuahua, donde ha publicado 10 planes de Desarrollo Urbano  
y 3 planes de Ordenamiento Territorial. Ha llevado a cabo 30 estudios de Manifiesto de Impacto Ambiental para construcción de  
fraccionamientos. Estudios de Cambio de Uso del Suelo para cuatro carreteras y tres presas. Supervisión ambiental para una  
carretera a cargo de la SCT en el estado de Jalisco. Publicación de 11 artículos en revistas arbitradas. Actualmente dirige cuatro  
alumnos de doctorado, diez alumnos de maestría y a tres alumnos de licenciatura. Evaluador de CACEI desde 1998. Pertenece al  
Colegio de Ingenieros Civiles de Chihuahua A.C. donde ha ocupado diversos puestos en las mesas directivas.  
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