1º clase de drenaje

1. INGENIERÍA DE
DRENAJE
I UNIDAD
DRENAJE VIAL

2. SUMARIO
1. Introducción
2. Drenaje Superficial
Pendientes Transversales
Pendientes Longitudinales
Canales Longitudinales
Bordillos y Cunetas
3. Estructuras de Drenaje de la Vías
Estructuras Mayores
Estructuras Menores
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3. Sumario
4. Control del Sedimento y de la Erosión
Drenes Interceptores
Bordillos y Cunetas
Cubierta de Césped
Revestimiento Taludes y Canales
Control de la Erosión durante la
construcción
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4. 1. Introducción
Las instalaciones de drenaje en cualquier calle o vía deben de
proveer en forma adecuada el alejamiento del flujo hidráulico de
la superficie del pavimento, hacia canales que tengan el diseño
apropiado.
El 25% de la inversión se gasta aproximadamente en la
construcción de estructuras para el control de la erosión y del
drenaje, como alcantarillas, puentes, canales y zanjas.
Dos fuentes de agua:
El agua Superficial (precipitación pluvial o nieve) → Drenaje
Superficial
El agua Subterránea (cortes de carretera, nivel freático elevado) →
Drenaje Subsuperficial
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5. 2. Drenaje Superficial
Todos los medios a través de los cuales se retira el agua superficial
del pavimento y del derecho de vía.
Debe de interceptar todos los escurrimientos superficiales directos y
de la cuenca para encauzar estas aguas a canales y cunetas que
tengan el diseño adecuado para la descarga final a los cursos
naturales.
Minimizar la infiltración del agua de escorrentía superficial.
Se incluyen pendientes transversales y longitudinales
Cunetas, zanjas de coronación, alcantarillas y puentes, tuberías
enterradas.
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6. Pendientes Transversales
Facilitan el retiro del agua en el menor tiempo posible.
Construcción de bombeo
Pendientes de 2% o menores.
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7. Pendientes Transversales
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8. Pendientes Transversales
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9. Pendientes Transversales
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10. Pendientes Transversales
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11. Pendientes Longitudinales
Se requiere un gradiente mínimo en la dirección
longitudinal para los canales longitudinales,
especialmente en las secciones en corte.
La pendiente de un canal longitudinal no debe
ser menor al 0.2% para vías en terreno muy
plano.
Se recomienda 0.5% en pavimentos con
bordillo.
Puede reducirse a 0.3% para pavimentos sobre
suelo firme.
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12. Canales Longitudinales
También llamados zanjas, se construyen al lado de la vía para
recolectar el agua superficial que corre como escurrimiento directo
de la superficie del pavimento, de los drenajes subsuperficiales y de
otras áreas del derecho de vía.
Para secciones en corte el pavimento se localiza a un nivel más
bajo, entonces se construye un dren longitudinal (dren interceptor)
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13. Bordillos y Cunetas
Se usan para controlar el drenaje y evitar que los
vehículos invadan áreas adyacentes y el delineado de
las orillas del pavimento.
Se emplean generalmente en las zonas urbanas,
especialmente en zonas residenciales donde se usan
conjuntamente con sistemas colectores de agua pluvial.
Cuando se necesite construir secciones continuas las
alcantarillas de los colectores de agua pluvial deben
diseñarse adecuadamente tanto en tamaño como en
espaciamiento para evitar el remanso de grandes
cantidades de agua.
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14. Bordillos y Cunetas
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15. 3. Estructuras de Drenaje de las
Vías
Se construyen para llevar el tránsito encima de los
cauces naturales de agua que pasan por debajo de los
derechos de vía.
Permiten el flujo de agua debajo de las carreteras, a lo
largo del canal natural, sin una alteración o perturbación
importante de su curso normal.
Construir una estructura de tamaño adecuado, de modo
que el cauce de agua sea suficientemente grande para
descargar el flujo.
Las estructuras inadecuadas pueden generar remanso y
originar fallas.
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16. Estructuras Mayores
Tienen una abertura libre mayor a 20 pies (>6
m).
Puentes.
Nivel de Aguas Máximas
Altura libre en función a la navegabilidad.
Pilas en función de palos y troncos.
Estudio de banco indica línea de aguas
máximas, información de residentes antiguos.
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17. Estructuras Menores
Tiene una abertura libre menor a 20 pies (< 6m).
Puentes de luz corta y alcantarillas.
Las aberturas no están diseñadas para
adecuarse a las avenidas extremas, deben ser
lo suficientemente grandes para alojar las
condiciones de flujo durante la vida útil de la
estructura.
Debe evitarse la obstrucción de la estructura
con desechos sólidos y cantos provenientes de
los taludes.
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18. Estructuras Menores
Las alcantarillas se construyen de diferentes
materiales y diferentes formas.
Materiales: Concreto Reforzado y Sin refuerzo,
Acero Corrugado y Aluminio Corrugado.
Se puede revestir el interior con Concreto
Asfáltico para evitar la corrosión y la abrasión o
reducir la resistencia hidráulica.
Perfiles: Circular, Rectangular (o en Cajón),
elípticas, arco de tubo, cajón metálico y arco.
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19. Estructuras Menores
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20. Estructuras Menores
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21. 4. Control del Sedimento y de la
Erosión.
El escurrimiento del agua superficial sobre los
acotamientos, taludes laterales y canales no
revestidos conduce a la erosión del suelo de las
áreas adyacentes al pavimento.
Fallas en las secciones del Terraplén y de
Corte.
La erosión de los canales produce
contaminación de fuentes de agua.
Prevenir la erosión durante la construcción y la
vida útil de la vía.
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22. Drenes Interceptores
Construidos en la parte superior de un
talud de corte.
El agua se recolecta y se deriva hacia
vertederos pavimentados, estos vierten
hacia zanjas longitudinales o al
pavimento.
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23. Bordillos y Cunetas
Se usan para evitar la erosión en los
acotamientos sin pavimentar.
En terraplenes para evitar la erosión se
colocan al borde del acotamiento y dirigen
el agua hacia los vertederos
pavimentados y de alli hacia el dren
longitudinal en la base del terraplén.
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24. Cubierta de Césped
Se usa en los acotamientos sin
pavimentar, en las zanjas, en los
terraplenes y en los taludes en corte.
Método económico y fácil de construir en
taludes más suaves que 3 a 1.
Pierde condiciones de firmeza con las
lluvias intensas.
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25. Revestimiento de Taludes y
Canales
Medida preventiva.
Tratamiento rugoso a la superficie o también piedra colocada a
mano para taludes en zonas empinadas y dónde hay grandes
precipitaciones y nieve.
Los revestimientos en los canales se colocan en el perímetro
mojado, pueden ser flexibles y rígidos.
Flexibles: Mezclas Bituminosas de baja densidad y rugosas en roca.
Rígidos: Concreto de Cemento Portland y Suelo Cemento (más
efectivos y caros).
En el caso de usar revestimientos rígidos considerar disipadores de
energía en el extremo inferior.
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26. Control de la Erosión Durante la
Construcción.
Cuencas de sedimentación (Estanques de Sedimentación)
Presas (Presas de Contención hechas con roca, troncos o paja)
Vallas de alubión/barreras de cascajo (gaviones)
Barreras de Setos (Tejidos de filtro más material de escombros)
Diques de desviación (desvian el agua hacia una cuenca de
sedimentación)
Cunetas (Drenajes temporales)
Estanques de Desague. (Permiten el bombeo de agua con
sedimentos)
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