Resumen ejecutivo-trabajo-2

OBRAS DE DRENAJE TRANSVERSAL pág. 1
INGENIERIA CIVIL HIDRAULICA APLICADA
UNIVERSIDAD NACIONAL
PEDRO RUIZ GALLO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
SISTEMAS Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE
INGENIERÍA CIVIL
RELACIÓN AGUA -
SUELO - PLANTA
EVAPOTRANSPIRA
CIÓN POTENCIAL
Y REAL
OBRAS DE DRENAJE TRANSVERSAL
CURSO: HidráulicaAplicada
DOCENTE: Ing. José Arbulú Ramos
INTEGRANTES:
Santín García Antonio.
Saldaña Herrera Gabriel
Vásquez Penachí Carlos.
GRUPO: 1
CICLO: 2018 I
Lambayeque, Mayo del 2018
CONTENIDO
1 DISEÑODE ALCANTARILLAS
1.1. Aspectos generales………………………………………2
1.2. Factores a tener en
cuenta:……………………………Error! Bookmarknot
defined.
1.3. Ubicación, alineación y pendiente de las
alcantarillas…4
1.4. Ubicación en planta………………………5
1.5. Perfil longitudinal………………………………8
1.6. Elección del tipo de sección…………………..9
1.7. Materiales………………………………………11
1.8. Estudio
hidrológico……………………………………13
1.9. Estudio
hidráulico……………………………………….16
2. BADENES ................................................................28
2.1. ELEMENTOS QUECONFORMEN UN BADEN:.......Error!
Bookmark notdefined.
2.2. TIPOS DEBADENES:.................................................8
2.3. SEGÚN COMPOSICION:............................................8
2.4. SEGÚN SU SECCION:................................................9
2.5. DATOS BASICOS PARA EL DISEÑO:..........................10
2.5.1.LA TOPOGRAFIA:.......................................10
2.5.2.ESTUDIOGEOTECNICO:..............................10
2.5.3.LA ESTIMACION DECAUDALES MAXIMOS:..33
2.6. CONSIDERACIONES PARA DISEÑO:....................34
I.Material solido dearrastre……………………35
II. pendiente longitudinal del badén y de ..... 35
III.pendiente transversal del badén.................... 35
IV. borde libre......................................... 37
5 CONCLUSIONES:................................................ 38
1. DISEÑO DE ALCANTARILLAS
1.1 Aspectos generales
Se define como alcantarilla a la estructura
cuya luz sea menor a 6.0 m y su función es
evacuar el flujo superficial proveniente de
cursos naturales o artificiales que
interceptan la carretera. La densidad de
alcantarillas en un proyecto vial influye
directamente en los costos de construcción
y de mantenimiento, por ello, es muy
importante tener en cuenta la adecuada
elección de su ubicación, alineamiento y
pendiente, a fin de garantizar el paso libre
del flujo que intercepta la carretera, sin que
afecte su estabilidad
1.2 FACTORES A TENER
ENCUENTA
1.2.1 Características
topográficas.
Para el caso de obras de cruce menores
(alcantarillas), el levantamiento topográfico
realizado para la carretera, deberá cubrir
aquellos sectores donde se emplazarán
dichas obras, de tal manera que permita
definir el perfil longitudinal del cauce tanto
aguas arriba y aguas abajo de la sección de
cruce.
1.2.2 Estudio de cuencas
hidrográficas.
Se refiere a la identificación de las cuencas
hidrográficas que interceptan el
alineamiento de la carretera, con el objetivo
de establecer los caudales de diseño y
efectos de las crecidas. Se deberá indicar la
superficie, pendiente y longitud del cauce
principal, forma, relieve, tipo de cobertura
vegetal, calidad y uso de suelos, asimismo;
los cambios que han sido realizados por el
hombre, tales como embalses u otras obras
de cruce que pueden alterar
significativamente las características del
flujo.

1.2.3 Características del cauce
Se refiere a las características del lecho,
tales como forma, tipo de suelo, tipo de
cobertura vegetal, tipo de material de
arrastre, sólidos flotantes, fenómenos de
geodinámica externa y otros factores que
inciden en el tamaño y durabilidad de la obra
de cruce.
1.2.4 Datos de crecidas
Se procederá según las metodologías
expuestas en el Capítulo III del Manual.
Como información adicional se analizarán y
evaluarán las marcas dejadas por crecidas
o eventos anteriores. Adicionalmente, se
recopilará la información proporcionada por
lugareños, con la finalidad de contar con
información adicional de campo.
1.2.5 Evaluación de obras de
drenaje existentes
Antes de efectuar la evaluación de las obras
de drenaje existentes, el Proyectista debe
conocer o tomar en cuenta lo siguiente:
- Nivel de intervención sobre la vía en
estudio, tomar en cuenta las
conclusiones de los estudios de pre-
inversión, para la coherencia del
ciclo del proyecto de inversión.
- Contar con las progresivas del
proyecto en campo.
- La evaluación hidráulica de las
estructuras existentes, deberá ser
complementada con los
evaluaciones de un Especialista en
Estructuras y Obras de arte, para
las evaluaciones del estado
estructural de los elementos de una
obra de drenaje existente.
- El resultado de la evaluación de las
obras de drenaje será presentado
en fichas técnicas de campo.
1.3 Ubicación, alineación y
pendiente de las alcantarillas
La adecuada elección de la ubicación,
alineación y pendiente de una alcantarilla es
importante, ya que de ella depende su
comportamiento hidráulico, los costos de
construcción y mantenimiento, la estabilidad
hidráulica de la corriente natural y la
seguridad de la carretera.
En general, se obtendrá la mejor ubicación
de una alcantarilla cuando ésta se proyecta
siguiendo la alineación y pendiente del
cauce natural, ya que existe un balance de
factores, tales como, la pendiente del cauce,
la velocidad del agua y su capacidad de
transportar materiales en suspensión y
arrastre de fondo
1.4. Ubicación en Planta
Desde el punto de vista económico el
reemplazo de la ubicación natural del
cauce por otra normal o casi normal al
eje del camino, implica la disminución
del largo del conducto, el
acondicionamiento del cauce y la
construcción adicional de un canal de
entrada y/o de salida. Las distintas
soluciones que podrían darse en el caso
general, de un cauce con fuerte esviaje
aparecen en la siguiente imagen.
Caso 1: Se conserva la entrada y la salida
del canal natural. Esta solución de la
longitud máxima de alcantarilla colocando la
alcantarilla ligeramente a un lado del canal
natural se puede obtener por lo general una
mejor función, siendo necesario desviar la
corriente.
Caso 2: La entrada se la coloca en el canal
natural y la salida se desplaza para tener
una alcantarilla casi normal al eje de la
carretera. Como en este caso se ha
alargado la línea de flujo, esto será acosta
de reducir la pendiente. Las estructuras de
entrada y salida y la alineación del canal
deben hacerse a tal modo de minimizar los
efectos de cambios bruscos de dirección.
Ello podría aumentar la sección de la
IMAGEN 1
Cauces con fuerte esviaje respecto del eje del
camino

alcantarilla comparada con la de la solución
anterior. En los efecto será necesario
considerar estructuras especiales en la
entrada y salida, la construcción del canal a
la salida y su mantención.
Caso 3: Se ha desplazado la entrada de
modo que la salida descargue directamente
en el canal natural. El canal de acercamiento
a la alcantarilla debe tener una buena
alineación con ella para necesitar una
entrada o salida especial. El tamaño del la
alcantarilla puede ser influenciado por el
hecho que al aumentar la longitud de flujo
debe reducirse la pendiente. Habrá costos
adicionales por construcción y mantención
del canal, un posible mayor diámetro y
protección del terraplén en la entrada.
Caso 4: En este caso se ha desplazado,
tanto la entrada como la salida. No se
obtiene un mejoramiento hidráulico con esta
solución y solo conviene usarla cuando hay
restricciones de espacio para otras
soluciones. En este caso se requieren
estructuras especiales de entrada y de
salida de canales de acercamiento en los
dos extremos, los que deben considerarse
en el costo, además de una posible mayor
sección de la alcantarilla debido a la
disminución de la pendiente.
1.5. Perfil Longitudinal
La mayoría de las alcantarillas se colocan
siguiendo la pendiente natural del cauce, sin
embargo, en ciertos casos puede resultar
aconsejable alterar la situación existente.
Estas modificaciones de pendiente pueden
usarse para disminuir la erosión en el o en
los tubos de la alcantarilla, inducir el
depósito de sedimentos, mejorar las
condiciones hidráulicas, acortar las
alcantarillas o reducir los requerimientos
estructurales. Sin embargo, las alteraciones
de la pendiente deben ser estudiadas en
forma cuidadosa de tal modo de no producir
efectos indeseables.
En la imagen 2 se indican los perfiles
longitudinales de alcantarillas más usuales
con sus respectivas estructuras especiales
de salida o de entrada.
En general, al cambiar la pendiente en cada
uno de estos casos, debe tenerse especial
cuidado que el terreno de fundación de la
alcantarilla no permita asentamientos,
debiendo ser terreno natural firme o relleno
estructural debidamente compactado, en
caso contrario las fuerzas de corte causadas
por el asentamiento de terraplenes
importantes, pueden causar el colapso total
de la estructura.

IMAGEN 3
1.6. ELECCIÓN DEL TIPO DE
ALCANTARILLA
1.6.1. Forma y sección
Los tipos de alcantarillas comúnmente
utilizadas en proyectos de carreteras en
nuestro país son; marco de concreto,
tuberías metálicas corrugadas, tuberías de
concreto y tuberías de polietileno de alta
densidad.
Las secciones más usuales son circulares,
rectangulares y cuadradas. En ocasiones
especiales que así lo ameriten puede usarse
alcantarillas de secciones parabólicas y
abovedadas.
Las formas usuales de alcantarillas son:
Circulares, Cajón (rectangular), Elíptico,
Tubo – Arco, Arco y múltiples. La
selección de la forma está basado en el
coste de la construcción de la alcantarilla,
las limitaciones de la altura de agua río
arriba, altura de terraplén de calzada, y
rendimiento hidráulico.
IMAGEN 4
La alcantarilla circular es una de las más
usadas y resiste en forma satisfactoria,
en la mayoría de los casos, las cargas a
que son sometidas. Existen distintos
tipos de tubos circulares que se utilizan
con este propósito. El diámetro para
alcantarillas de caminos locales o de
desarrollo deberá ser al menos 0,8 m,
o bien 1m si la longitud de la obra es
mayor a 10 m. En las demás categorías
de caminos y carreteras el diámetro
mínimo será de 1 m.
IMAGEN 5
1.7. Materiales
Los materiales más usados para las
alcantarillas son el hormigón (armado in
situ o prefabricado) y el acero corrugado.
En la elección del material de la alcantarilla
se deben tomar en cuenta la durabilidad,
resistencia, rugosidad, condiciones del
terreno, resistencia a la corrosión, abrasión
e impermeabilidad. No es posible dar reglas
generales para la elección del material ya
que depende del tipo de suelo, del agua y de
la disponibilidad de los materiales en el
lugar. Sin embargo, deberá tenerse
presente al menos lo siguiente:
Según sea la categoría de la carretera se
deben considerar las siguientes vidas útiles:
 Autopistas > 50 años
 Colectores y Locales > 30 años
 Desarrollo > 10 años
Si se trata de caminos pavimentados la
alcantarilla debe asegurar una
impermeabilidad que evite la saturación
del terraplén adyacente, lo cual puede
acarrear asentamientos del terraplén
con el consecuente daño al pavimento.
Alcantarillas bajo terraplenes con altura
superior a 5 m, deberán construirse
preferentemente de hormigón armado,
por la dificultad que conlleva el
reemplazo

1.8. ESTUDIOS HIDROLÓGICOS
Los estudios hidrológicos permiten
determinar el caudal de diseño de la
estructura, el cual está en
correspondencia con el tamaño y
característica de la cuenca, su cubierta de
suelo y la tormenta de diseño. Para un
estudio hidrológico apropiado, se ha
dividido según el tamaño en: método para
cuencas menores y cuencas medianas.
1.8.1 Método Racional
Estima el caudal máximo a partir de la
precipitación, abarcando todas las
abstracciones en un solo coeficiente c
(coef. escorrentía) estimado sobre la base
de las características de la cuenca. Muy
usado para cuencas, A<10 Km2.
Considerar que la duración de P es igual a
tc.
La descarga máxima de diseño, según esta
metodología, se obtiene a partir de la
siguiente expresión:
Q = 0,278 CIA
Donde:
Q: Descarga máxima de diseño (m3/s)
C: Coeficiente de escorrentía (Ver Tabla Nº
08)
I: Intensidad de precipitación máxima
horaria (mm/h)
A: Área de la cuenca (Km2).
El valor del coeficiente de escorrentía se
establecerá de acuerdo a las
características hidrológicas y
geomorfológicas de las quebradas cuyos
cursos interceptan el alineamiento de la
carretera en estudio. En virtud a ello, los
coeficientes de escorrentía variarán según
dichas características.
1.8.2 Método Racional
Modificado
El Método Racional es utilizable en cuencas
pequeñas, menores de 25 km². Supone
que el escurrimiento máximo proveniente de
una tormenta es proporcional a la lluvia
caída, supuesto que se cumple en forma
más rigurosa en cuencas mayoritariamente
impermeables o en la medida que la
magnitud de la lluvia crece y el área
aportante se satura.
Este método amplía el campo de aplicación
del método racional, puesto que se
considera el efecto de la no uniformidad de
las lluvias mediante un coeficiente de
uniformidad. De este modo, se admiten
variaciones en el reparto temporal de la
lluvia neta que favorecen el desarrollo de los
caudales punta, y solucionan el problema
que planteaba la antigua hipótesis de lluvia
neta constante admitida en la fórmula
racional, que ofrecía resultados poco
acordes con la realidad.
El coeficiente de uniformidad representa el
cociente entre los caudales punta en el caso
de suponer la lluvia neta variable y en el
caso de considerarla constante dentro del
intervalo de cálculo de duración igual al
tiempo de concentración de la cuenca en
cuestión.

Según dicha formulación, el caudal punta de
avenida en el punto de cruce de una
vaguada con el trazado, para un período de
retorno dado, se obtiene mediante la
expresión:
𝑸 = 𝑪𝑼 ×
𝑪𝑰𝑨
𝟑.𝟔
(1.1)
Donde:
Q: Caudal punta correspondiente
a un determinado período de retorno (m3/s).
I: Máxima intensidad media de
precipitación,
correspondiente al período de
retorno considerado y a un
intervalo igual al tiempo de
concentración (mm/h).
A: Superficie de la cuenca (Km2).
C: Coeficiente de escorrentía.
CU: Coeficiente de uniformidad.
El método racional se ha utilizado
ampliamente para la determinación de
caudales de diseño en carreteras, debido a
su simplicidad y lógica. Sin embargo se
deben tener presentes sus limitaciones y las
hipótesis involucradas. El método supone
que el coeficiente de escorrentía se
mantiene constante para distintas
tormentas, lo cual es estrictamente válido
sólo para áreas impermeables, de allí la
necesidad de amplificar los valores de (C)
para períodos de retorno altos.
Determinación del coeficiente de
uniformidad (CU)
El coeficiente de uniformidad (CU) corrige el
supuesto reparto uniforme de la escorrentía
dentro del intervalo de cálculo de duración
igual al tiempo de concentración
contemplado en la formulación del método
racional.
Aunque el coeficiente de uniformidad varía
de un aguacero a otro, su valor medio en
una cuenca concreta depende
principalmente de su tiempo de
concentración. Esta dependencia es tan
acusada que, a efectos prácticos, puede
despreciarse la influencia de las restantes
variables, tales como el régimen de
precipitaciones, etc. Según J. R. Témez, su
estimación, en valores medios, puede
realizarse según la siguiente expresión:
𝑪𝑼 = 𝟏 +
𝒕 𝒄
𝟏.𝟐𝟓
𝒕 𝒄
𝟏.𝟐𝟓
+𝟏𝟒
(1.2)
Donde:
CU: Coeficiente de uniformidad,
que tiene en cuenta la falta de
uniformidad en la distribución
del aguacero.
Tc: Tiempo de concentración
(horas).
Dicha expresión está basada en los
contrastes realizados en diferentes cursos
de agua dotados de estaciones de aforo, y
en las conclusiones deducidas de algunos
análisis teóricos desarrollados mediante el
hidrograma unitario.
Tiempo de concentración (TC)
El Tiempo de Concentración se define como
el lapso de tiempo, bajo precipitación
constante, que tarda el agua en ir desde el
punto más distante hidráulicamente definido
dentro la cuenca hasta el punto de
evacuación o control.
La Tabla 1.1 y Tabla 1.2 se resumen las
expresiones que se han propuesto para
estimar el tiempo de concentración en
distintos casos. Por ser este tipo de
expresiones producto de resultados
empíricos, obtenidos bajo ciertas
condiciones particulares, es necesario tener
presente que debe juzgarse
cualitativamente la factibilidad física del
resultado entregado, previo a su aceptación.
Como norma general, el tiempo de
concentración no debe ser inferior a 10
minutos, salvo que se tengan mediciones
en terreno que justifiquen adoptar valores
menores.
Tabla 1.1 Fórmulas para el cálculo del tiempo
de concentración en regiones llanas
Fuente: Manuales técnicos para el diseño de
carreteras de la ABC

Tabla 1.2 Fórmulas Para El Cálculo Del Tiempo
De Concentración En Regiones Con Pendientes
Fuente: Manuales técnicos para el diseño de
carreteras de la ABC
Coeficientes de escorrentía
Los coeficientes de escurrimiento dependen
de las características del terreno, uso y
manejo del suelo, condiciones de
infiltración, etc. y se necesita un criterio
técnico adecuado y experiencia para
seleccionar un valor representativo. En la
Tabla 5.3 se entregan antecedentes con
rangos usuales de este coeficiente para
diversos tipos de situaciones.
Tabla 1.3 Coeficiente de Escorrentía
El método racional se ha utilizado
ampliamente para la determinación de
caudales de diseño en carreteras, debido a
su simplicidad y lógica. Sin embargo se
deben tener presentes sus limitaciones y las
hipótesis involucradas. El método supone
que el coeficiente de escorrentía se
mantiene constante para distintas
tormentas, lo cual es estrictamente válido
sólo para áreas impermeables, de allí la
necesidad de amplificar los valores de (C)
para períodos de retorno altos. Se asume
que el período de retorno de la lluvia de
diseño es igual al del caudal máximo.
Determinación de la intensidad
La intensidad se expresa como el
promedio de la lluvia en mm/hora
para un periodo de retorno
determinado y una duración igual al
del tiempo de concentración (Tc) de
la cuenca.
Los valores intensidades se pueden
obtener a partir de las curvas
Intensidad Duración Frecuenci a
(IDF). El ajuste de los datos por
medio de los mínimos cuadrados
resulta en una ecuación en la cual se
entra con la duración en minutos y se
obtiene la intensidad.
𝑰 =
𝑨
( 𝑻+𝒅) 𝒃
(1.3)
Donde:
1.9. DISEÑO HIDRÁULICO
Si observamos una alcantarilla, no es más
que un conducto cuya sección puede ser
circular, ovalada, rectangular, etc.
Imaginemos que este conducto
atraviesa un camino que se encuentra
en la ladera de una montaña.
Evidentemente, el camino constituye una
barrera artificial para el agua que
escurre a superficie libre sobre la ladera
de la montaña y para todos los cursos
de agua que drenan por los múltiples
cauces que bajan por la ladera. Cuando
esos flujos encuentran el camino,
comienzan a escurrir paralelos al mismo
y en la dirección de la pendient e
longitudinal del camino. Por esta razón
se construyen a los bordes del camino
canales o canaletas que conducen el
agua paralelo al mismo. Estos canales
van recolectando agua en su recorrido
hasta llegar a una alcantarilla que la
recibe y la cruza transversalmente al otro
lado del camino.
De acuerdo a las dimensiones, material
de la alcantarilla, caudal, condiciones de
entrada y de salida de la misma, etc. irán
variando las características hidráulicas
del flujo; pudiendo variar desde un flujo a
superficie libre con un tirante pequeño,
hasta un conducto a presión, cuando
Tipo de Terreno Coeficiente
de
escorrentíaPavimentos de adoquín 0,50 – 0,70
Pavimentos asfálticos 0,70 – 0,95
Pavimentos en concreto 0,80 – 0,95
Suelo arenoso con
vegetación y pendiente 2% -
7%
0,15 – 0,20
Suelo arcilloso con pasto y
pendiente 2% - 7%
0,25 – 0,65
Zonas de cultivo 0,20 – 0,40

fluye totalmente llena. Se han puesto de
manifiesto dos formas fundamentales
típicas de escurrimiento en alcantarillas,
que incluyen todas las demás:
1) Escurrimiento con control de
entrada
2) Escurrimiento con control de salida
2 BADENES
2.1. DEFINICION:
Las estructuras tipo badén son soluciones
efectivas cuando el nivel de la rasante de la
carretera coincide con el nivel de fondo del
cauce del curso natural que intercepta su
alineamiento, porque permite dejar pasar
flujo de sólidos esporádicamente que se
presentan con mayor intensidad durante
períodos lluviosos y donde no ha sido
posible la proyección de una alcantarilla o
puente.
Los materiales comúnmente usados en la
construcción de badenes son la piedra y el
concreto, pueden construirse badenes de
piedra acomodada y concreta que forman
parte de la superficie de rodadura de la
carretera y también con paños de losas de
concreto armado.
Un badén bien hecho, debe cumplir las
siguientes condiciones:
o La superficie de rodamiento no debe
erosionarse al pasar el agua.
o Debe evitarse la erosión y
socavación aguas arriba y aguas
abajo.
o Debe facilitar el escurrimiento para
evitar regímenes turbulentos.
o Debe tener señales visibles que
indiquen cuando no debe pasarse
porque el tirante de agua es
demasiado alto y peligroso.
2.2. ELEMENTOS QUE CONFORMEN
UN BADEN:
El badén es una obra de drenaje que se
adecua a las características geométricas del
cauce y tiene por objetivos facilitar el tránsito
estable de los vehículos y consta de los
siguientes elementos.
o Plataforma o Capa de Rodadura
o Muro de Pies el segmento de una
circunferencia
o Muros de Cabezal
o Muro de Confinamiento
Plataforma o Capa de Rodadura: Es la
parte fundamental del badén. En sentido
longitudinal, la losa y en sentido transversal
es inclinada con una pendiente del orden del
2 a 3% hacia aguas abajo.
Muro de Pie: Muro localizado en la parte de
aguas abajo de la plataforma, constituye la
fundación del badén y se construye a todo lo
largo de este.
Muros de Cabezal: Son una prolongación
del Muro de Pie en ambos extremos de este,
formando un vertedero con el objetivo de
ampliar la capacidad de descarga sobre el
badén, y además; proteger las laderas
contra la socavación.
Muro de Confinamiento: Se denomina así
al muro localizado en el borde de la
plataforma en el sector de aguas arriba,
elemento que tiene por objetivo la protección
del badén.
2.3. TIPOS DE BADENES:
Los badenes se clasifican de la siguiente
manera.
2.3.1. SEGÚN COMPOSICION:

Badén simple: Es el tipo de badén
que consta de todos los
elementos.
Badén mixto: Incluye alcantarilla
para el paso del agua.
Badén macizo: La singularidad de
este tipo de badén, es
que su plataforma es de
gran espesor. Estos
badenes se diseñan para
cursos de ríos o
quebradas con caudales
de magnitud y con arrastre
de material grueso.
Badén combinado: Son aquellos
badenes que se
construyen junto a otra
estructura, por ejemplo un
canal de riego paralelo a
la plataforma como parte
constitutiva de la
estructura o por ejemplo
un badén-alcantarilla,
puente-alcantarilla.
2.3.2. SEGÚN SU SECCION:
Badén estándar: Estas estructuras están
destinadas a proteger de la erosión a la
carretera de pequeños cursos de agua que
la atraviesan, su uso debe estar limitado a
sitios con pequeñas descargas y en zonas
planas. El prototipo de la estructura
presentada en el “Manual de Estructuras
(Ref: C5.1.1.8)” se muestra en la figura 1,
puede ser construido de concreto o
mampostería.
Imagen 12
A. Criterios de diseño:
 El caudal de diseño se debe
calcular para un periodo de
retorno de 50 años, usando
el método racional.
 La altura máxima
alcanzada por el nivel del
agua para el caudal de
diseño es 30 cms.
B. Dimensionamiento del badén
estándar:
El badén se comporta como el canal de
superficie libre y para determinar su
capacida se propone la fórmula de Manning
la que se expresa:
Siendo:
 Q; caudal en m3/s.
 n; coeficiente de rugosidad de
Manning que depende de la
superficie del fondo del canal. Los
valores se muestran en la tabla de
coeficientes de rugosidad que esta
en anexos.
 A; área de la sección transversal en
m2.
 P; perímetro mojado de la sección
transversal en m2.
 Rh; radio de la tubería dado por A/P.
 S; pendiente longitudinal del fondo
en metro por metro.
A. Badén trapezoidal: Su función es
igual que el badén estándar y se
usa cuando éste no es
suficiente para transportar el
caudal de diseño de la cuenca.
Criterios de diseño: El prototipo de la
estructura presentada en el “Manual de
Estructuras (Ref: C5.1.2)” se muestra en la
figura, puede ser construido de concreto o
mampostería:

Imagen 13
Al igual que el triangular el badén
trapezoidal se analiza como un canal
abierto, el cálculo del caudal máximo se
hace por medio de la ecuación de Manning
y los parámetros para un trapecio se
calculan:
Área (A) = (b+z*y)*y
Perímetro mojado
(P)=b+2y*(1+z2)1/2
Radio hidráulico = A/P
Donde b= ancho del fondo,
y= profundidad del agua,
z =pendiente de los lados de la
estructura.
2.4. DATOS BASICOS PARA EL
DISEÑO:
Las investigaciones necesarias se centran
en tres aspectos fundamentales:
 Topografía del cauce
 Geotecnia del sitio
 Estimación de caudales máximos
2.4.1. LA TOPOGRAFIA:
consiste en la planimetría del sector, un
perfil transversal y uno longitudinal;
levantamiento este que deberá cubrir una
área comprendida como mínimo entre 100
metros aguas arriba y 100 metros aguas
abajo del eje del camino y un ancho, a partir
de ambas márgenes; que permita un
conocimiento detallado del sector.
Factor principal para el diseño es la
topografía, pues esta nos permite hallar.
 Pendiente longitudinal del badén
 Pendiente transversal del badén
2.4.2. ESTUDIO GEOTECNICO:
Se deberá centrar en las características del
terreno de fundación y de las márgenes del
rio o quebrada.
Principalmente el estudio geotécnico se
realiza para tener en consideración lo
siguiente:
 Material solido de arrastre.
2.4.3. LA ESTIMACION DE CAUDALES
MAXIMOS:
Deberá incluir un análisis de los materiales
de arrastre y la morfología del cauce.
Ilustración del área que debe cubrir el
levantamiento topográfico.
Dichos estudios se realizaran con el objetivo
de obtener lo siguiente:
 Protección contra socavación
 Borde libre
PERIODO DE RETORNO:
La selección del caudal de diseño para el
cual debe proyectarse un elemento del
drenaje superficial está relacionado con la
probabilidad o riesgo que ese caudal sea
excedido durante el periodo para el cual se
diseña la carretera.
2.5. CONSIDERACIONES PARA
DISEÑO:
I. Material solido de
arrastre:
El material de arrastre es un factor
importante en el diseño del badén,
recomendándose que no sobrepase el
perímetro mojado contemplado y no afecte
los lados adyacentes de la carretera.
Debido a que el material sólido de arrastre
constituido por lodo, palizada u otros objetos
flotantes, no es posible cuantificarlo, se
debe recurrir a la experiencia del
especialista, a la recopilación de

antecedentes y al estudio integral de la
cuenca, para lograr un diseño adecuado y
eficaz.
II. pendiente longitudinal
del badén
El diseño hidráulico del badén debe adoptar
pendientes longitudinales de ingreso y
salida de la estructura de tal manera que el
paso de vehículos a través de él, sea de
manera confortable y no implique
dificultades para los conductores y daño a
los vehículos.
III. pendiente transversal del
badén
Con la finalidad de reducir el riesgo de
obstrucción del badén con el material de
arrastre que transporta curso natural, se
recomienda dotar al badén de una pendiente
transversal que permita una adecuada
evacuación del flujo.
Se recomienda pendientes transversales
para el badén entre 2 y 3%.
IV. borde libre
El diseño hidráulico del badén también debe
contemplar mantener un borde libre mínimo
entre el nivel del flujo máximo esperado y el
nivel de la superficie de rodadura, a fin de
evitar probables desbordes que afecten los
lados adyacentes de la plataforma vial.
Generalmente, el borde libre se asume
igual a la altura de agua entre el nivel de
flujo máximo esperado y el nivel de la línea
de energía, sin embargo, se recomienda
adoptar valores entre 0.30 y 0.50m.
CONCLUSIONES:
 En el diseño de badenes es la
solución más adecuada y
económica que una alcantarilla o
un puente cuando se trata de
cauces que pasan al mismo nivel
de la rasante de la carretera.
 Generalmente el diseño de
badenes se da en cauces efímeros,
en cuencas pequeñas donde no
habrá información hidrológica
adecuada, y es por esto que la
salida al campo viene a tener
mayor importancia.
 En el diseño de badenes,
considerando que generalmente se
da en cuencas pequeñas es
preciso mencionar que el método
utilizado para la estimación del
caudal de diseño se utiliza el
método racional.
 Todo badén debe contar con obras
de protección contra la socavación,
a fin de evitar su colapso. Según se
requiera, la protección debe
realizarse tanto aguas arriba como
aguas abajo de la estructura,
mediante la colocación de
enrocados, gaviones, pantallas de
concreto u otro tipo de protección
contra la socavación, en función al
tipo de material que transporta el
curso natural
BIBLIOGRAFIA
INTERNET
 https://es.scribd.com/document/344
204495/CALCULO-de-Alcantarillas
 https://vdocuments.site/diseno-de-
badenesxls.html
 https://www.google.com.pe/search?
q=BADENES+EN+XLS&oq=BADENES+E
N+XLS&aqs=chrome..69i57.4260j0j7&
sourceid=chrome&ie=UTF-8
MANUAL HIDROLOGIA, HIDRAULICA Y
DRENAJE

Cuadro comparativo de los metododos de investigacion realizados
FUENTE:Fundamentos de la hidrología (segunda edición)

Resumen ejecutivo-trabajo-2

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a Resumen ejecutivo-trabajo-2

Similar a Resumen ejecutivo-trabajo-2 (20)

Último

Último (20)

Resumen ejecutivo-trabajo-2