Republica Bolivariana de Venezuela Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño Extensión-Barcelona
Prof.: Ing. Cesar Fariña
Bachiller: Arreaza José C.I: 21.174.842 Gómez José C.I: 22.572.243 Guerrero Paula C.I: 20.762.109 Maestre Carmaritz CI: 20.358.797 Mejias Miguel C.I: 20.633.738 Asig.: Vías de Comunicación Comunicación II Sección: CM Barcelona, noviembre de 2012
Índice
Introducción……………………………………………………………… ..3 Pág.
Desarrollo: Drenaje trasversal Y Drenaje Longitudinal
Drenaje Transversal……………………………………………….4 -5 Pág.
Finalidad Técnica de un drenaje Transversal………………….....6 Pág.
Objetivo de un drenaje trasversal………………………………….6 Pág.
Criterios de diseño del drenaje transversal……………………….7 Pág.
Drenaje longitudinal ………………………………………………….8 Pág.
Finalidad Técnica de un dren aje longitudinal……………………..8 Pág.
Objetivo de un drenaje longitudinal…………………………….….9 Pág.
Criterios de diseño del drenaje longitudinal……………………..10 Pág.
Diferencia entre drenaje transversal y longitudinal……………..11 Pág.
Conclusión……………………………………………………………….13 Pág.
Bibliografía…...…………………………………………………………14 Pág.
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Introducción
Se han encontrado vestigios de sistemas de drenaje en civilizaciones tan antiguas como las del Valle del Indo; sin embargo, éstas eran superficiales y no subterráneas. En el Imperio romano el sistema era eficiente pero pestilente: la Cloaca Máxima, anterior a la época imperial, que todavía existe actualmente, constituye un ejemplo notable de la ingeniería sanitaria romana. Se utilizó preferentemente para desecar las aguas pantanosas del subsuelo. La primera red de drenaje subterráneo se construyó en París, Francia en el Siglo XIX. Muchas ciudades de la Europa Central al lado de grandes ríos han tenido que construir grandes obras hidráulicas para el drenaje de las aguas fecales o servidas: tal es el caso de Viena.
Los Drenajes son estructuras que sirven para canalizar las direcciones de los torrentes bien sean en estados naturales o estados artificiales. En este trabajo estudiaremos 2 tipos de drenajes los cuales son: 1. Drenajes Transversales. 2. Drenajes Longitudinales.
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Drenaje Transversal Permite el paso del agua a través de los causes naturales bloqueados por la infraestructura viaria, de forma que no se produzcan destrozo en esta ultima. Comprende grandes y pequeñas obras de paso, como puentes o viaductos. Se denomina obra de drenaje transversal a toda aquella que permita la continuidad de la red de drenaje natural del terreno en el sentido transversal del flujo. Se distinguen dos tipos:
Obras de fábrica (O.F.), cuya sección es determinante para el desagüe del cauce.
Obras de mayor entidad (puentes, viaductos,..) y, en general, aquellas obras de más de 10 m. de luz y asociadas a cauces y caudales importantes (Q (T=100 años))> 50 m3 / sg)
Se enumeran a continuación los criterios de diseño que han condicionado el dimensionamiento de las obras de fábrica.
Velocidad de la corriente.
No debe causar daños ni por erosión ni por aterramiento.
Existen velocidades máximas tales que para valores inferiores a éstas,
se
puede
considerar
que
no
se
producirán
daños de importancia por erosión en la superficie del cauce o conducto. Si el material del elemento de drenaje es hormigón, este límite se fija entre 4,5 y 6,0 m/sg , aunque no es recomendable
llegar
a
estos
límites.
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Las obras de fábrica se dimensionarán para velocidades de hasta 6 m/sg , debiéndose disponer a la salida de las mismas, elementos que permitan frenar la corriente (aletas) y
que
eviten
la
erosión
del
cauce
(soleras
de
hormigón o protecciones de escollera). No se recomienda dimensionar la obra para velocidades bajas debido al arrastre de materias en suspensión pues se debe evitar el riesgo de aterramiento.
Se
Aterramientos. respetarán,
en
la
medida
de
lo
posible,
la pendiente y forma delcauce original para evitar los aterramientos localizados. Todas las obras cuya longitud sea superior a 15,0 m dimensionarán respetando una altura mínima de 1,8 m que permita una fácil conservación y limpieza.
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Finalidad técnica de un drenaje transversal Su finalidad es permitir el paso transversal del agua sobre un camino, sin obstaculizar el paso. En este tipo de drenajes, algunas veces será necesario construir grandes obras u obras pequeñas denominadas obras de drenaje mayor y obras de drenaje menor, respectivamente. Las obras de drenaje mayor requieren de conocimientos y estudios especiales, entre ellas podemos mencionar los puentes, puentes vado y bóvedas.
Objetivo del drenaje transversal El objetivo del drenaje transversal es dar paso rápido al agua que no pueda desviarse de otra forma y tenga que cruzar de un lado a otro del camino. En estas obras de drenaje transversal están comprendidos los puentes y las alcantarillas. En cuanto a las alcantarillas es recomendable construirlas cada 200metros como máximo, y necesariamente en las curvas verticales cóncavas, utilizando tubería de 24” como mínimo. Como obras de protección
pueden
citarse:
muros,
revestimientos,
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desarenadotes y disipadores de energía. A las tuberías se les construirán muros cabezales en la entrada y salida, y tragante en la entrada cuando se trate de alcantarillas que servirán para aliviar cunetas o de corrientes muy pequeñas. Cuando se trate de corrientes que su área de descarga no pase de 2 metros cuadrados se les hará muros cabezales y en lugar de tragante de entrada se instalarán aletones rectos, a 45º o en “L”.El
colchón mínimo para protección de los tubos, deberá ser de 0.60metros para que la carga viva se considere uniformemente distribuida.
Criterios de diseño del drenaje transversal En este epígrafe debe hacerse referencia a los factores que permitirán limitar superior e inferiormente las dimensiones de las obras de fábrica. En cualquier caso, la elección del procedimiento de cálculo condiciona el tipo de criterios de diseño. Por lo general, éstos consistirán en acotaciones de las siguientes variables
Velocidad de la corriente
Pendiente de las secciones longitudinales
Dimensiones mínimas de las secciones transversales.
Hipótesis para el dimensionamiento del drenaje transversal Éstas deben hacer referencia a un conjunto de factores que se harán constar
en
este
epígrafe.
En
cualquier
caso,
la
elección
del procedimiento de cálculo de las dimensiones de las obras de fábrica condiciona el tipo de hipótesis a elegir. Éstas definirán los valores y/o comportamientos de:
Perfiles longitudinales teóricos de la corriente
Régimen de funcionamiento de la sección transversal de la obra de fábrica
Régimen de circulación de la corriente
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Drenaje longitudinal Canaliza las aguas caídas sobre la plataforma y taludes de la explanación de forma paralela a la calzada, restituyéndola a sus causes naturales. Para ellos se emplean elementos con las cunetas, caces, colectores, sumideros, arquetas y bajantes.
La finalidad técnica de un sistema de drenaje longitudinal es triple: a) Evacuación del agua procedente de la plataforma. b) Desagüe del agua aportada por los taludes desmonte y las cuencas Interceptadas por la carretera. c) Minimización del riesgo de extensión de la cuenca a las zonas exteriores a la explanación cuando éstas vierten a la carretera (cunetas de guarda en la parte superior del desmonte explanado).
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La tipología de los elementos de drenaje longitudinal se definirá a partir de los siguientes criterios:
Salvo que consideraciones económicas o el espacio disponible lo impidan, se otorgará prioridad a la seguridad de los vehículos que pudieran abandonar la plataforma.
Las dimensiones y pendiente longitudinal de la cuneta deben asegurar que, al paso del caudal correspondiente al periodo de retorno considerado (T=10 años, en este caso):
a) El nivel de la lámina libre no rebasa al de la plataforma. b)
La velocidad del agua no causa erosiones ni aterramientos. Se
considerarán para ello pendientes longitudinales no superiores al4% ni inferiores al 0,5 % para cunetas sin revestir. c) En zonas con riesgo de eventuales filtraciones procedentes de la cuneta y que pudieran perjudicar al firme, el nivel de la lámina libre no rebasa la explanada, excepto donde se disponga un drenaje profundo.
Los objetivos primordiales de las obras de drenaje longitudinales son:
Dar salida al agua que se llegue a acumular en el camino.
Reducir o eliminar la cantidad de agua que se dirija hacia el camino.
Evitar que el agua provoque daños estructurales.
De la construcción de las obras de drenaje, dependerá en gran parte la vida útil, facilidad de acceso y la vida útil del camino.
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Criterios De Diseño de un Drenaje Longitudinal. A la hora de proyectar el drenaje de una carretera deben tenerse en cuenta una serie de factores que influyen directamente en el tipo de sistema más adecuado, así como en su posterior funcionalidad. Los más destacables son:
Factores
topográficos:
Dentro
de
este
grupo
se
engloban
circunstancias de tipo físico, tales como la ubicación de la carretera respecto del terreno natural contiguo, en desmonte, terraplén o media ladera, la tipología del relieve existente, llano, ondulado, accidentado, o la disposición de sus pendientes en referencia a la vía.
Factores hidrológicos: Hacen referencia al área de la cuenca de recepción y aporte de aguas superficiales que afecta directamente a la carretera, así como a la presencia, nivel y caudal de las aguas subterráneas que puedan infiltrarse en las capas inferiores del f irme.
Factores geotécnicos: La naturaleza y características de los suelos existentes en la zona condicionada la facilidad con la que el agua puede llegar a la vía desde su punto de origen, así como la posibilidad de que ocasione corrimientos o una erosión excesiva del terreno. Las propiedades a considerar son aquellas que afectan a su permeabilidad,
homogeneidad,
estratificación
o
compacidad,
influyendo también la existencia de vegetación.
Una vez sopesados estos factores se procede al diseño de la red de drenaje, que deberá cumplir los siguientes objetivos:
Evacuar de manera eficaz y lo más rápidamente posible el agua caída sobre la superficie de rodadura y los taludes de la explanación contiguos a ella. Por supuesto, deberán evitar la inundación de los tramos más deprimidos de la vía
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Alejar del firme el agua freática, así como los posibles acuíferos existentes, empleando para ello sistemas de drenaje profundo.
Prestar especial atención a los cauces naturales, tales como barrancos o ramblas, disponiendo obras de fábrica que no disminuyan su sección crítica para periodos de retorno razonables. Debe recordarse que las avenidas son la principal causa mundial de destrucción de puentes.
No suponer un peligro añadido para la seguridad del conductor, empleando para ello taludes suaves y redondeando las aristas mediante acuerdos curvos, evitando así posibles accidentes adicionales.
También debe cuidarse el aspecto ambiental, procurando que produzca el menor daño posible al entorno.
Todos los anteriores puntos están como siempre supeditados a la economía de la obra, por lo que la solución adoptada debe tener en cuenta dos condicionantes adicionales:
El coste inicial de construcción e implantación del sistema de drenaje.
Los costes de reparación y mantenimiento de la infraestructura de drenaje a lo largo de la vida útil de la carretera.
Diferencia entre drenaje transversal y longitudinal
Drenaje longitudinal: son las estructuras de desagüe de las corrientes de agua provenientes de los lados y/o que caen sobre la superficie de la infraestructura, de tal manera que permita la
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continuidad de la red de drenaje natural del terreno en el sentido transversal del flujo.
Corre a lo largo de la longitud del pavimento
Intercepta el agua que sale de la estructura del pavimento
Está ubicada en una cuneta a lo largo del pavimento
Drenaje transversal: son las estructuras de desagüe de las corrientes de agua interrumpidas por la infraestructura, de tal manera que permita la continuidad de la red de drenaje natural del terreno en el sentido transversal del flujo.
Tuberías
cortas,
circulares,
conectadas
a
los
drenajes
longitudinales
Esta de manera perpendicular a la carretera
Espaciada a intervalos regulares
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Conclusión. El objetivo principal del los drenajes transversales es retituir la continuidad de la red de drenaje natural del terreno, interrumpida por la presencia de una vía de comunicación. Las obras de drenajes transversales sirven también para desaguar el drenaje de la plataforma y sus márgenes. Mientras que el obejetivo principal del los drenajes longitudinales es recoger la escorrentía superficial procedente de plataforma y márgenes, o el agua que se filtra a través del terreno, por otra parte conducir esta aguas a un punto de desagüe .
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Bibliografía.
http://www.miliarium.com/Proyectos/Carreteras/Anejos/05/AN05b.asp
http://www.miliarium.com/Proyectos/Carreteras/Memoria/MEM11a1.asp
http://www.slideshare.net/nevely/drenaje-vial-presentation#btnNext
http://transparencia.mtc.gob.pe/idm_docs/normas_legales/1_0_2950.pdf
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