DISEÑO DE ALCANTARILLADO (GRUPO 03).pptx

1. UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE
APURÍMAC
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA
CIVIL
TEMA:
DISEÑO DE ALCANTARILLA
ASIGNATURA: Obras de Ingeniería de Drenaje
DOCENTE: Luthgardo Pastor Quispe Quezada
INTEGRANTES:
•Nerio Oswaldo Guia Alcarraz
•Yherald Joaquin Hurtado Carbajal
•Rudy Isaac Taipe Enciso
•Elmer Jesus Quispe baez
•Jose Armando Huaman Huaman
•Wilder Jhon Albacalle Quintanilla
GRUPO N°04

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CIVIL
INTRODUCCION
El estudio del drenaje pretende definir el diseño de las obras de evacuación de las aguas
permanentes y las producidas por las lluvias, previamente habiéndose calculado los parámetros
hidrológicos necesarios para dicho propósito.
La alcantarilla tiene el objeto de controlar el movimiento de las aguas superficiales y subterráneas
con el fin de alejar las aguas de la estructura de la carretera, lo más rápidamente posible; viene a ser
el factor de mayor importancia para reducir las influencias negativas sobre la estabilidad y
transitabilidad.

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OBJETIVOS
Objetivos General
 objetivo principal de las alcantarillas es permitir el cruce del agua que fluye de escurrimientos,
arroyos y canales de riego, evitando daños a la estructura del terraplén del camino y
afectaciones a su transpirabilidad. otro aspecto importante en el drenaje es desalojar de
manera eficaz el agua que fluye en la superficie del camino cuando llueve.
Objetos específicos
 objetivo dar paso expedito al agua que fluye de corrientes naturales o canales y las que son
producto del drenaje longitudinal que, por no poder desviarse de otra forma, tenga que cruzar
de un lado a otro del camino.

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MARCO TEORICO
Alcantarilla en Carreteras
Las alcantarillas son estructuras que forman parte del
sistema integral de drenaje de la carretera y se ubican
en sección transversal al eje de la vía, de manera que
no interfiera con la continuidad de pendiente ni con el
alineamiento. Tienen la función de conducir y desalojar
con la mayor rapidez posible, el agua que llega a ellas
de las quebradas, cárcavas, desagües de cunetas y en
puntos bajos. IMAGEN N°01. Alcantarilla.

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TIPOS DE ALCANTARILLA EN CARRETERAS
Tipo
el tipo de alcantarilla está en función de:
 Forma
1. Marco: cuadrado, rectángulo, trapecio y arco.
2. Tubular: circulo, elipse
 Material
1.- Concreto
2.- Metálico
3.- Polietileno de alta densidad
IMAGEN N°02. Alcantarilla Tipo Tubular de concreto.

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CIVIL
Sección
a) Circular
1. Por lo general son tubos de concreto o de acero
2. Por necesidad de limpieza y mantenimiento, se
adopta una sección mínima circular de
0.90m(36”) de diámetro.
3. Resistente a la carga del terraplén y tránsito
vehicular
IMAGEN N°03. Alcantarilla de sección circular.

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b) Arco y Elíptica.
1. son usados en reemplazo de una sección circular,
porque se puede usar con menor altura del
terraplén.
2. En comparación con la sección circular, a la
sección arco y elípticas son más caras, a pesar de
tener la misma capacidad hidráulica, pero se
requiere incrementar las características
estructurales. IMAGEN N°04. Alcantarilla de sección elípticos

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CIVIL
c) Rectangular
1. Las alcantarillas de sección cuadrada o rectangular se fabrican de
concreto armado.
2. Generalmente, se recomienda emplear este tipo de alcantarillas
cuando se tiene la presencia de suelos de fundación de mala calidad.
3. Son diseñadas para evacuar grandes crecidas y puede acomodarse
con cambios de altura, a distintas limitaciones que pueda existir,
tales como alturas de terraplén o alturas permisibles de flujo en la
entrada.
IMAGEN N°05. Alcantarilla de sección
rectangular.

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d) Arco
1. Una alcantarilla arco tiene aplicación en lugares
donde hay poca obstrucción al curso del flujo y
donde las cimentaciones sean adecuadas para resistir
la estructura.
2. Esta forma es especialmente ventajosa en áreas
remotas y abruptas.
IMAGEN N°06. Alcantarilla de sección arco.

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e) Múltiples ojos o Barriles
1. Este tipo de sección consiste en más de un ojo o barril y son
generalmente usados en causes anchos, donde la concentración de
flujo puede ser mantenido en un mínimo. Así como se puede usar en
carreteras de bajo terraplén, para lo cual necesita el uso de pequeñas
y varias alcantarillas.
2. Se recomienda que la separación de los tubos, medida entre las
superficies externas, deberá ser tal que facilite la compactación del
material de relleno igual a la mitad del diámetro de la tubería con un
máximo de 1m y 0.4m como mínimo.
IMAGEN N°07. Alcantarilla con Múltiples
Ojos y Barriles

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1.- Ubicación en Planta
la ubicación en planta ideal es la que sigue la
dirección de la corriente, sin embargo, según
requerimiento del proyecto la ubicación natural
puede desplazarse, lo cual implica el
acondicionamiento del cauce, a la entrada y
salida con la construcción de obras de
encauzamiento u otras obras complementarias.
Criterios de Diseño de Alcantarillas
IMAGEN N°08. Alcantarilla en planta con obras
complementarias.

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2.- Pendiente Longitudinal
la pendiente longitudinal de la alcantarilla debe ser tal
que no altere desmesuradamente los procesos
geomorfológicos, como la erosión y sedimentación, por
ello, los cambios de pendiente deben ser estudiados en
forma cuidadosa, para no incidir en dichos procesos
que pueden provocar el colapso de la estructura. para
las alcantarillas pluviales y donde sea posible, se
recomienda mantener una pendiente de 2%.
IMAGEN N°09. Pendiente Longitudinal de la alcantarilla.

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Recomendaciones y Factores a tomar en cuenta para el diseño de una alcantarilla
FACTORES RECOMENDACIÓN Y/O DETERNINAR FIN
Caudal o cantidad del agua • Utilizar el periodo de retorno.
• Obtener el caudal de diseño.
• Obtener la pendiente del cauce.
• Velocidad del flujo
• Material de arrastre
• Pendiente de la alcantarilla.
• Rugosidad del conducto
Suelo de cimentación • Diagnóstico de la calidad, tipo y condiciones de
terreno existente.
• Obtener altura del terraplén.
• Obtener cargas actuantes sobre la alcantarilla.
• Asegurar la estabilidad de la carretera y el
talud.
• Asegurar la impermeabilidad
• Altura de relleno disponible.
Material del que está hecho la alcantarilla • Resistencia (compresión, corrosión y fuego).
• La durabilidad.
• Rugosidad.
• Impermeabilidad.
• Abrasión.
• La disponibilidad de materiales.
• Costo.
• El tiempo de vida útil.
• Economía.
• El tipo de material.
Accesibilidad a la zona del proyecto Información de la ubicación y vías de acceso trasporte
Economía Determinación del costo directo e indirecto. Disponibilidad del presupuesto

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CIVIL
Diseño hidráulico en alcantarillas
El cálculo hidráulico sirve para establecer las dimensiones nominas de la sección de la alcantarilla a proyectarse
para ello usamos. La fórmula de Manning es de fácil aplicación para canales abiertos y tuberías lo cual nos permite
obtener la velocidad de flujo.
V= velocidad flujo
R= Radio hidráulico
S= Pendiente de la sesión longitudinal de la alcantarilla
N= coeficiente de rugosidad de manning.

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CIVIL
La norma nos presenta los coeficientes de rugosidad de Manning para cuatro tipos de canales
Tabla N°09: Valores del coeficiente de rugosidad de Manning.

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Velocidades Máxima Admisibles
Tabla N° 10: VMA en conductos revestidos

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CIVIL
Se debe verificar que la velocidad mínima del flujo dentro del conducto no produzca sedimentación que
pueda incidir en la reducción de su capacidad hidráulica, recomendándose que la velocidad mínima que sea
igual a 0.25 m/s. esto para que a baja velocidad no se acumule el sedimento o desperdicios o como también
favorecer el crecimiento de vegetación en canales de tierra.
Tabla N° 11: VMA en canales no revestidos

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Se debe verificar que la velocidad mínima del flujo dentro del conducto no produzca sedimentación que pueda incidir en
la reducción de su capacidad hidráulica, recomendándose que la velocidad mínima que sea igual a 0.25 m/s. esto para
que a baja velocidad no se acumule el sedimento o desperdicios o como también favorecer el crecimiento de vegetación
en canales de tierra.
Tabla N° 11: VMA en canales no revestidos

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TIPOS DE
CABEZALES
TIPO
ALERO
TIPO
CAJON
TIPO
MURO