1. Drenajes Subterráneos
Son aquellos elementos subterráneos que tiene por objeto disminuir las
presiones de poro o impedir que estas aumenten. La cantidad de agua
recolectada por un sistema de subdrenaje depende de la permeabilidad de los
suelos o rocas y de los gradientes hidráulicos. Es un gran auxiliar para eliminar
humedad que inevitablemente ha llegado a la superficie, evita que provoque
asentamientos o deslizamientos de material. Podemos citar algunos tipos de
drenajes subterráneos, entre estos se encuentran:
Zanjas Drenantes
Son zanjas rellenas de material drenante y aisladas de las aguas superficiales,
en el fondo de las cuales generalmente se dispone de tubería drenante. Las
zanjas Drenantes se proyectarán para proteger las capas de firme y la explanada
de la infiltración horizontal, para evacuar parte del agua que pudiera haber
penetrado por infiltración vertical, así como para rebajar niveles freáticos y drenar
localmente taludes de desmonte o cimientos de rellenos.
Pantallas Drenantes
Estos elementos son zanjas bastante más profundas que anchas, su anchura no
suele superar los veinticinco centímetros que se disponen normalmente en el
borde de capas de firme o explanada, en cuyo interior se dispone un filtro
geotextil, un alma drenante y generalmente, un dispositivo colector en la parte
inferior.
Se distinguen dos tipos de pantallas, dependiendo de cuál sea el alma drenante
proyectada:
In situ, en las que suele ser material granular.
Prefabricadas, en las que el alma drenante se elabora en un proceso
industrial.
Las pantallas drenantes requieren una ocupación de espacio en planta
comparativamente menor que otras soluciones que procuran objetivos similares,
2. presentan condicionantes de limpieza y conservación más estrictos. En el
proyecto se deberá justificar de manera expresa la adecuación de esta solución
a la problemática planteada, así como las características y ubicación de las
pantallas drenantes, contemplando de modo expreso sus necesidades de
limpieza y conservación, preinscribiendo, salvo justificación en contra, que su
parte superior sea impermeable. Estas pueden disponerse en contacto con las
capas de firme o muy próximas a ellas. Las pantallas de drenajes constan de
tres elementos básicos:
1. Filtro sobre la superficie del talud
Este filtro puede ser material granular o geotextil con material grueso, el cual
se coloca cubriendo toda el área de exfiltraciones. Este filtro debe cumplir las
especificaciones indicadas para filtros en subdrenes de zanja.
2. Estructura de contención o retención
Esta estructura tiene por objeto mantener en su sitio el filtro y ayudar a la
contención de la masa de suelo sobre la cual actúa el gradiente hidráulico, al
aflorar el agua. La estructura de contención puede ser un muro en gaviones,
enrocado, muro criba, etc.
3. Subdren colector
Este Subdren se coloca en el pie del talud para recoger el agua captada por
la pantalla y conducirla a un sitio seguro.
Filtros y Materiales Drenantes
Estos elementos utilizados más frecuentemente son los rellenos localizados de
material drenante y los geotextiles:
Rellenos localizados de material drenante: se estará a lo especificado en
el artículo 421 del PG-3.
3. Geotextiles: el pliego de preinscripciones técnicas particulares del
proyecto determinará las características que deben cumplir los geotextiles
de acuerdo con las preinscripciones de los artículos 290 y 422 del PG-3,
prestando especial atención a las propiedades relacionadas con los
fenómenos de punzonamiento y colmatación.
Tubería Drenante
Es una tubería perforada, ranurada, etc., que normalmente estará rodeada de un
relleno de material drenante o un geotextil, y que colocada convenientemente
permite la captación de aguas freáticas o de infiltración.
Sus características se determinaran de acuerdo con lo especificado en los
apartados 420.2.1 y 421.2.2 del PG-3.
El diámetro interior mínimo de los tubos será de ciento cincuenta milímetros
(150mm), salvo justificación en contra del proyecto efectuada teniendo en cuenta
las necesidades de limpieza y conservación del sistema.
Cuando la sección no fuera circular, esta deberá permitir la inscripción de un
círculo de dicho diámetro. Cuando estas tuberías se instalen en zanjas drenantes
se estará además a lo especificado en el apartado 3.1.1.
Colectores
Son tuberías enterradas, conectadas a arquetas o pozos de registro, de los que
recogen las aguas provenientes de los elementos de drenaje.
No son elementos específicos del drenaje subterráneo de las carreteras, ya que
aunque pueden conducir caudales provenientes del mismo, suelen recibir otros
provenientes del drenaje superficial que normalmente serán muy superiores. En
consecuencia, se estará con carácter general a lo especificado para estos
elementos en la norma 5.2 IC Drenaje superficial o aquella que la sustituya.
En ningún caso se proyectarán colectores perforados, ranurados, con juntas
abiertas, para captar directamente las aguas del terreno. el proyecto establecerá
4. preinscripciones complementarias para garantizar estanqueidad de manera
especial, tales como sellado de juntas, encamisado de tubos, etc.
Arquetas o Pozos de Registros
El fondo de la arqueta o pozo de registro estará constituido por una solera que
garantice su impermeabilidad. Cuando las posibles filtraciones desde los pozos
o arquetas puedan afectar a materiales susceptibles al agua (suelos tolerables
con un contenido de yesos, según NLT 115, mayor del dos por ciento (2%),
suelos marginales o inadecuados, o rocas que no pueden considerarse estables
frente al agua, según se especifica en los artículos 330, 331 y 333 del PG‐3), la
condición de impermeabilidad deberá extenderse a paredes y juntas.
Los detalles necesarios para dar pendientes a la solera, construir conexiones
hidráulicas, se proyectarán en general mediante elementos específicos de
hormigón.
Subdrén Interceptor
Son zanjas excavadas a mano o a máquina, rellenas de material filtrante y
elementos de captación y transporte de agua, la profundidad máxima de esta
zanja es de 6 metros, existen diversas formas que pueden ser:
Material de filtro y tubo colector (Dren francés).
Material grueso permeable sin tubo colector.
Con geotextil como filtro, material drenante y tubo colector.
Con geotextil, material drenante y sin tubo.
Tubo colector con capa de geotextil alrededor.
Drenes Horizontales
Son tuberías colocadas mediante perforaciones profundas que se realizan en la
masa del suelo, estas perforaciones pueden ser subhorizontal o inclinada, con la
finalidad de buscar abatir el nivel freático, hasta que se incremente la estabilidad
5. del talud. Estas longitudes dependen en todo caso de las necesidades, y varían
entre los diez y cuarenta metros. El diámetro de las perforaciones es
aproximadamente de 3 a 4 pulgadas, dentro de los cuales se colocan tuberías
perforadas generalmente de polietileno o PVC. Estas deben instalarse de tal
manera que se elimine el nivel de agua o la saturación por encima de la superficie
potencial de falla, las perforaciones se realizan a inclinaciones de 5% al 20% de
pendiente de inicio.
Colchones de Drenajes
Generalmente consisten en una capa de material grueso permeable de 0.20 a
0.50 centímetros de espesor envueltos por dos mantos de geotextil, en
ocasiones se colocan mangueras o tuberías perforadas para la recolección del
agua captada por el colchón de drenaje.
Trincheras Estabilizadoras
Son zanjas profundas y anchas construidas generalmente, con maquinaria
pesada, en su fondo y/o paredes laterales llevan un colchón de filtro, un dren
interceptor o un sistema de drenes tipo espina de pescado. La zanja
posteriormente se rellena con enrocado o con material común de acuerdo a las
necesidades específicas del caso. Generalmente, la trinchera se excava a
profundidades superiores a las de la superficie de falla. Este tipo de subdrenes
en ocasiones, no ha tenido éxito porque al excavar se activan deslizamientos de
tierra de gran magnitud. Este sistema trabaja como un dren interceptor profundo
y en su diseño deben tenerse en cuenta los requisitos de este tipo de drenes.
6. Galerías de drenaje
Son túneles cuyo objetivo es el de disminuir las presiones de poros y controlar
las corrientes profundas de agua subterránea en un talud, deben tener una
sección adecuada para facilitar su construcción y se colocan generalmente, por
debajo de la posible zona de falla y en la parte inferior del acuífero que se desea
controlar. Estas galerías se perfeccionan para mejorar las condiciones de
estabilidad de taludes, para el caso de presiones muy altas de poros, es común
para estabilizar grandes deslizamientos y son empleadas especialmente en los
grandes proyectos hidroeléctricos.
Características
La forma y dimensiones de los tubos a emplearse en zanjas drenantes, así como
sus correspondientes perforaciones y juntas, serán las indicadas en el proyecto.
Los tubos estarán bien calibrados, y sus generatrices serán rectas o tendrán la
curvatura que le corresponda en los codos o piezas especiales. Se atenderá con
carácter general a las características geométricas y tolerancias recogidas en el
Pliego de Prescripciones Técnicas Generales de Tuberías de Saneamiento de
Poblaciones y con carácter particular a lo recogido en la normativa específica
reseñada en el apartado 420.2.1.2 de este artículo.
Los tubos a emplearse en zanjas drenantes podrán ser de hormigón en masa o
armado, policloruro de vinilo, polietileno de alta densidad o cualquier otro material
sancionado por la experiencia. El Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares
del Proyecto definirá en cada caso, el tipo de material y sus características.
En el caso de utilizarse tubos de hormigón en masa porosa, tendrán una
capacidad de filtración mínima de ochenta y cinco litros por segundo por cada
metro cuadrado de superficie exterior y cada bar de carga hidrostática (85 I/s m2
bar). El proyecto, especificará sus restantes características.
