Traducción EGIC 1983 FJS - Texto reformateado -Propuesta aplicación en TODAS las rutas nacionales, en particular RN 9, 12 y 14

1. Reglas para un
Drenaje Seguro
para el Tránsito
e
Hidráulica-
mente Eficiente
- HRB 1983

2. REGLAS PARA UN DRENAJE
 SEGURO PARA EL TRANSITO
 HIDRAULICAMENTE EFICIENTE
HIGHWAY RESEARCH BOARD
TRADUCCION ING. FRANCISCO J. SIERRA
BUENOS AIRES - 1983
PRÓLOGO
Existe una abundante información relacionada
con casi todos los temas de Interés para los
administradores e ingenieros viales. Mucho de
ella proviene de la investigación y otro tanto de la
exitosa aplicación de las ideas ingenieriles de los
hombres enfrentados con problemas en su tra-
bajo diario.
Debido a una falta de medios sistemáticos para presentar tal útil información en conjunto y po-
nerla a disposición de toda la fraternidad vial, la American Association of State Highway Officials
autorizó al Highway Research Board, a través del mecanismo del National Cooperative Highway
Research Program, para emprender un permanente proyecto para buscar y sintetizar el cono-
cimiento útil procedente de todas las fuentes posibles, y preparar documentados informes sobre
las prácticas corrientes en boga en los temas de interés.
Esta serie de síntesis intenta informar sobre las distintas prácticas sin hacer recomendaciones
específicas como podrían encontrarse en compendios o manuales de proyecto.
No obstante, estos documentos pueden servir a similares propósitos, ya que cada uno es un
compendio del mejor conocimiento disponible en relación con aquellos procedimientos que
demostraron ser los más exitosos en la resolución de problemas específicos. La extensión en
que sean utilizados de esta forma, lógicamente será atemperada por la amplitud del conoci-
miento del usuario y el área del problema particular.
Con este documento se incluye un talón de retorno postal por el que se invita a conocer la
reacción del lector.
El conocimiento así obtenido será aplicado al mejoramiento de futuras impresiones, a la luz de
las expresas necesidades de los usuarios potenciales.
Se harán seguimientos adicionales para determinar la utilidad de las sin tesis en la práctica vial y
para efectuar apropiadas actualizaciones.

3. ADVERTENCIA
Staff Highway Research Board
Los administradores, ingenieros e investigadores se enfrentan continuamente con muchos pro-
blemas viales sobre los cuales ya existe mucha información, ya sea en forma documentada o en
términos de indocumentada experiencia y práctica. Desafortunadamente, esta información está a
menudo fragmentada, dispersa, y no evaluada. En consecuencia, todo lo que se aprendió con
respecto a un problema no se aplica a su solución; los descubrimientos de costosas investiga-
ciones pueden permanecer sin uso, la valiosa experiencia puede ser pasada por alto, y puede
que no se dé la debida consideración a las prácticas recomendadas para resolver o aliviar el
problema. En un esfuerzo para mejorar esta situación, un prolongado proyecto NCHRP (National
Cooperativa Highway Research Program), realizado por el Highway Research Board como la
repartición de investigación, tiene el propósito de sintetizar y difundir las prácticas viales; en-
tendiendo por síntesis una composición o combinación de partes separadas o elementos para
formar un todo. Los informes de este esfuerzo constituyen una nueva serie NCHRP, que recoge
y ensambla las varias formas de información en documentos individuales y concisos relacio-
nados a específicos problemas viales o conjunto de problemas relacionados. El tercer informe de
esta serie documenta las prácticas corrientes en drenaje de caminos en uso a través del país
(EE.UU.) hidráulicamente eficientes y seguras para el tránsito. Este informe debería ser de es-
pecial interés para los ingenieros proyectistas, especialistas en drenaje de caminos, ingenieros
de seguridad de tránsito, ingenieros de mantenimiento.
____________________________________________________________________________
Para la conveniencia y seguridad del público que viaja y la integridad estructural del camino,
virtualmente todos los caminos están provistos con extensivas estructuras de drenaje. El peligro
existe para todos los tipos de obras de drenaje de caminos, incluyendo los desagües transver-
sales y sus adjuntas estructuras de extremos de alcantarillas, embocaduras de mediana y de
cordón, cunetas o zanjas, también como muchas otras estructuras especiales de drenaje. Debido
a que el personal responsable del proyecto, construcción y mantenimiento de las estructuras de
drenaje de caminos tiene una permanente necesidad por la mejor información de "cómo hacerlo",
el Highway Research Board proyecto establecer aquellas medidas que demostraron ser más
eficientes en minimizar las adversas características de las estructuras de drenaje mientras
mantienen la eficiencia hidráulica.
Para desarrollar esta síntesis en una manera compresiva y asegurar la infusión de los conoci-
mientos más significativos, el Board analizo toda la información disponible, por ejemplo: prácticas
corrientes, planos, especificaciones, manuales y recomendaciones de investigación recopiladas
de los departamentos viales, empresas de caminos de peaje y otras reparticiones responsables
del proyecto, construcción y mantenimiento de caminos y calles. Además, se hizo una minuciosa
búsqueda de todas las publicaciones pertinentes, se sostuvieron entrevistas con especialistas
viales, y se dirigió el examen de la pertinente información. Se estableció un panel asesor de
personas eruditas en la materia, para guiar a los investigadores en la organización y evaluación
de los datos recopilados, y para la revisión del informe sintético final.

4. Como una continuación, el Board evaluará cuidadosamente la efectividad de a síntesis después
que haya estado en las manos de sus usuarios por un período de tiempo. Mientras tanto, la
búsqueda de mejores métodos es una continua actividad y no debería disminuirse. Con opti-
mismo se hará una pronta modernización e este documento para reflejar las mejoras que pueden
ser descubiertas a través de la investigación y la práctica.
SUMARIO
Algunas estructuras de drenaje son potencialmente peligrosas y, si es tan- ubicadas en la tra-
yectoria de un vehículo errante, pueden incrementar sustancia mente la probabilidad de un
choque. Con prudente juicio, muchos de estos peligros pueden ser minimizados o evitados sin
interferir sustancialmente en la efectividad de las obras de drenaje.
No puede prescribirse ningún conjunto de reglas que cubra todas las situaciones. El ingeniero
vial necesita una conciencia de seguridad acerca de los potenciales peligros, y los recursos para
tomar contramedidas para su eliminación.
Han sido identificados cuatro principales objetivos para proveer costados del camino más se-
guros (como se aplica a las estructuras de drenaje). En orden de prioridad, ellos son:
1. Deben eliminarse las estructuras de drenaje innecesarias
2. Las estructuras de drenaje necesarias deberían ubicarse de modo que originen el ¡menor
peligro posible
3. Las estructuras que no pueden ser eliminadas o rediseñadas deberían ser proyectadas para
infligir el mínimo daño
4. Donde no puedan satisfacerse los tres primeros objetivos, deben instalarse barandas de
defensa.
Las embocaduras en la mediana deberían estar a ras de tierra, o no presentar ningún obstáculo
a un vehículo que este fuera de control. Tales embocaduras en la mediana pueden ser proyec-
tadas para ser hidráulicamente eficientes.
Las cabeceras de drenes transversales o alcantarillas deben ubicarse fuera de la zona de re-
cuperación prevista dondequiera que sea posible. Si se considera que las rejas son necesarias
para cubrir las embocaduras de las alcantarillas, debe tenerse cuidado de proyectarlas de modo
que la embocadura no se obstruya durante las inundaciones. Donde se usa un sistema de
embocadura por cordón, la depresión de la hoya debe ser mínima, y las rejas deben proyectarse
para la eficiencia hidráulica y el pasaje seguro de los vehículos. Las cunetas laterales de^ ben
tener taludes tendidos. Los canales peligrosos o estructuras de disipación de energía deberían
ubicarse fuera de la zona de recuperación proyectada o deberían proveerse adecuada protec-
ción con barandas de defensa.
El proyecto y ubicación de las estructuras de drenaje debería recibir tanta atención desde el
punto de vista de la seguridad como cualquier otra característica del camino -tales como la
geometría, iluminación, señalización y barandas de defensa.

5. El excesivo uso de las barandas de defensa para proteger al tránsito de los peligros de las es-
tructuras de drenaje es a la vez un peligro psicológico y físico. Las estructuras existentes debe-
rían hacerse más seguras mediante recolocación o modificación. Las barandas de defensa
deberían usarse solamente como un último recurso.
Es necesario enfatizar que no deben tomarse libertades en el proyecto hidráulico de las es-
tructuras de drenaje para hacerlas más seguras, a menos que sea claro que su funcionamiento y
eficiencia no serán perjudicados por los cambios contemplados. Debe usarse el juicio ingenieril
cada vez que se considere La instalación de una reja. Aun los menores cambios en las embo-
caduras de las alcantarillas, pueden alterar seriamente el comportamiento hidráulico.
El criterio clave para la seguridad es que las potencialmente peligrosas aberturas para las es-
tructuras de drenaje deberían situarse fuera de la calzada, in las ubicaciones donde probable-
mente resulten menos peligrosas para el tránsito.

6. REGLAS PARA UN DRENAJE SEGURO PARA EL TRANSITO
E HIDRAULICAMENTE EFICIENTE
1. INTRODUCCION
Hubo 55.200 muertos en los caminos de E.E.U.U. en 1968. Esto representa un incremento del
45% sobre los pasados ocho años. Durante el mismo período el registro de vehículos automo-
tores se incrementó solamente 37% y el recorrido aumentó solamente 31% (1). Esto indica al-
gunas fallas básicas en el sistema vehículo-conductor-camino. En el pasado fue demasiado fácil
señalar al conductor como el principal contribuyente para los choques, pero más recientemente
la atención se volcó hacia el automóvil y finalmente hacia el camino mismo.
Esta síntesis está basada en la información recibida del contacto con todos los 50 estados,
Puerto Rico y el Distrito de Columbia, con respecto a las estructuras de drenaje de los caminos y
elementos actualmente en uso, o bajo desarrollo experimental. Estos datos fueron examinados
para
(1) desarrollar proyectos y prácticas que proveerán la eficiencia del drenaje sin crear indebido
peligro para el tránsito, y
(2) la publicación de hallazgos que ilustren las actuales prácticas de proyecto.
Este estudio está relacionado exclusivamente con un tipo de choque: vehículo individual, objeto
fijo; choque que ocurre cuando un vehículo, por cualquier razón, deja la calzada y golpea una
estructura o elemento de drenaje.
Más del 27% de todos los choques de las autopistas de peaje están relacionados con un vehículo
que deja la calzada; 12,7% están relacionados con un vehículo que choca contra un puente,
cordón, barrera en la mediana, u otro objeto fijo (2).
En las Tablas 1 y 2 se dan datos similares para las secciones completas del Sistema Interestatal
de autopistas. La única forma de prevenir enteramente este tipo de choque es mediante la eli-
minación de todos los objetos fijos, lo cual a menudo es impracticable. Sin embargo, el informe
del Comité Especial de AASHO de Seguridad de Tránsito (3) revela que el 80% de los vehículos
relacionados en choques del tipo "escapado del camino", no marchan a más de alrededor de 9
metros desde la calzada. La Figura 1 muestra el porcentaje de choques ocurridos a varias dis-
tancias desde el borde del pavimento, según tres diferentes estudios (4).

8. Fig. 1 - Distribución de los obstáculos chocados en los costados del camino vs. la distancia desde el borde
la calzada (63 casos)(4)
Muchas reparticiones reconocen la necesidad de proveer una zona de recuperación libre de
obstrucciones adyacentes a la calzada para ayudar a minimizar estos choques. El ancho de esta
zona variará según el ancho de la zona de camino y los problemas del moví miento de suelos.
Para reducir el peligro, esta síntesis subraya la conveniencia de eliminar, minimizar, o modificar
los objetos fijos de las estructuras de drenaje ubicados en la zona de recuperación prevista. Sin
embargo, algunos choques serios ocurren detrás de la normal zona de recuperación. Este hecho
siempre deber ser tenido en cuenta y debería hacerse cualquier razonable esfuerzo para eliminar
las estructuras peligrosas detrás de la zona de recuperación prevista.
El concepto de estructuras de drenaje seguras para el tránsito e hidráulicamente eficientes re-
quiere alguna explicación. Para ser segura para el tránsito, una estructura o elemento no debería
tener caras verticales sobresalientes arriba del terreno, o empina das depresiones laterales
debajo de la superficie. Estas configuraciones pueden causar que un automóvil que deje la
calzada llegue a una abrupta detención o se desvíe fuera de control, causando la muerte o he-
ridas a los ocupantes y extensos daños al vehículo. Para ser hidráulicamente eficiente, el ele-
mento de drenaje debe ser capaz de admitir una cantidad de agua como afluencia y descargarla
como efluencia, sin llegar a colmatarse durante las inundaciones. Frecuentemente, en el pasado,
la eficiencia hidráulica se lograba con estructuras que tenían formas peligrosas. Es responsabi-
lidad del proyectista proveer, tanto como sea posible, un proyecto seguro para el tránsito, a la vez
que hidráulicamente eficiente.

9. Afortunadamente, las estructuras de drenaje hidráulicamente eficientes y seguras para el tránsito
son compatibles en muchos casos -por ejemplo, anchos canales con taludes tendidos-. Donde la
eficiencia y la seguridad se oponen, el buen proyecto puede dictar que la estructura de entrada o
salida sea ubicada fuera de la zona de recuperación. Los mayores costos de construcción para la
seguridad del tránsito están justificados en términos de una reducción de muertos, heridos y
daños a la propiedad.
La expresión "seguridad del tránsito" requiere una definición adicional. Una estructura segura
para el tránsito es una que no inhibe la capacidad del conductor para retomar el control de su
vehículo, permitiéndole ya sea retornar a la calzada o detenerse seguramente sin daños o he-
ridas. Esta es, forzosamente, una definición general, pero indica un objetivo por el cual esfor-
zarse. El peligro impuesto por una estructura es una función de la velocidad a la cual ella es
golpeada. Consecuentemente, una estructura considerada segura para usar sobre una calle de
ciudad de baja velocidad puede constituir un peligro cuando es usada sobre una auto pista de
alta velocidad. Por lo tanto, la separación del peligro desde la calzada debería ser una función de
la probable velocidad de marcha (Figura 2).
Fig. 2 - Relaciones entre la velocidad, tipo de ca-
mino y distancia al peligro
Aunque algunos elementos peligrosos del
camino pueden ser reubicados, el proyectista
debería tener conciencia de que tiene menos
libertad en la ubicación de las estructuras de
drenaje. Cuando las estructuras se ubican en
una posición adecuada para el drenaje, la
reubicación, como una medida de seguridad,
puede ser extremadamente dificultosa.
Es práctica común ubicar barandas de defensa entre el tránsito y las estructuras de drenaje. El
emplazamiento de muchos metros de barandas entre estas estructuras y la calzada es la solu-
ción menos deseable. La baranda misma es un peligro extendido por una gran distancia, y es un
continuo problema de mantenimiento.
La ubicación de los elementos de drenaje con respecto a las curvas horizontales debería también
ser considerada (Figura 3).
Fig. 3 - Las estructuras de drenaje ubicadas adyacente a las seccio-
nes curvas son mayores peligros potenciales que aquellas ubicadas a
lo largo de las rectas
Las ubicaciones sobre el lado exterior de las curvas pueden
ser más peligrosas que las situadas en el lado interior. Sin
embargo, hay lugares donde ocurren más choques del lado
interior como un resultado de la velocidad de los vehículos,
condiciones de la superficie, y características geométricas de
la curva.

10. Por lo tanto, ambos lados de una curva deberían ser considerados ubicaciones más peligrosas
para las estructuras de drenaje que a los costados de las secciones en recta.
Al considerar la eliminación de las peligrosas estructuras de drenaje', el proyectista debería dar
prioridad a los peligros aislados o inesperados. Puede justificarse un mayor costo para modifi-
cación o eliminación, donde el conductor se haya acostumbrado a tener una segura zona de
recuperación disponible.
En suma, las guías en el Memo Instructivo del BPR 21-6-66 (5) describen métodos de- proveer
estructuras de drenaje seguras. Ellos son:
1. Las estructuras de drenaje innecesarias (tales como zanjas de hormigón, zanjas de detención
y excesivos drenajes transversales) deberían ser eliminados.
2. Las necesarias estructuras de drenaje deberían ubicarse de modo que prácticamente oca-
sionen el menor peligro, o las estructuras existentes de drenaje deberían reubicar se en po-
siciones fuera de la zona de recuperación prevista o subterráneas.
3. Las estructuras de drenaje que no pueden ser eliminadas o reubicadas deberían ser modi-
ficadas para reducir el peligro, si tal modificación pudiera hacerse sin afectar adversamente el
comportamiento hidráulico.
4. Donde los primeros tres objetivos no pueden ser alcanza dos, deben instalarse adecuadas
barreras protectoras.
2 ESTRUCTURAS DE DRENAJE EN LA MEDIANA
Las estructuras de drenaje en la mediana se proyectan para conducir el agua de lluvia fuera de la
calzada, mantener la estabilidad de la subrasante, e impedir la inundación. El área de drenaje se
compone de la mediana y de aquella porción de ambas calzadas con pendiente hacia la me-
diana. Estas estructuras de drenaje caen en dos categorías básicas: tipo al ras, y sobresaliente.
A causa de su inevitable proximidad a la calzada, ellas son de extremo interés desde el punto de
vista de la seguridad.
Tipo al ras
Los desagües de la mediana que están al ras con el terreno, normalmente constan de rejas de
metal montadas sobre sumideros de hormigón. La ubicación más común es en el fondo de la
cuneta central. Sin embargo, en terreno llano o ubicaciones con terraplenes tendidos, las em-
bocaduras se ubican sobre el talud de la mediana (Figura 4).
Una reja al ras es segura para el tránsito ya que un vehículo fuera de control puede pasar sobre
ella sin golpear ninguna obstrucción. Los requerimientos de seguridad también dictan que la reja
tenga suficiente resistencia para soportar la carga de la rueda de proyecto, con barras dispuestas
y espaciadas para prevenir la penetración por las más estrechas llantas de los vehículos que
usan la vía (Figura 5).

12. La eficiencia hidráulica de una embocadura de rejas tipo al ras en la mediana es satisfactoria,
puesto que los arrastres usualmente no son un problema. Si la embocadura está ubicada en una
cuneta central sin hoya, puede ocurrir alguna derivación de flujo durante el pico del derrame. La
derivación de flujo puede ser reducida alargando o ensanchando la emboca dura (Figura 6), o
mediante la provisión de un reborde (Figura 7) para incrementar la intercepción. Los rebordes de
intercepción crean un sumidero artificial; sin embargo, debe reconocerse que los empinados
taludes sobre tóales cunetas podrían crear un peligro e impedir los esfuerzos de un conductor
para retomar el control del vehículo. Por lo tanto, los taludes de ben ser tan tendidos como sea
práctico (Figura 7).

13. La orientación de las barras de la reja puede afectar la eficiencia hidráulica. Las barras deberían
ubicarse paralelas al escurrimiento para obtener la mayor eficiencia (Figura 8).
Fig. 8 - Boca de caída en la mediana con las barras de
las rejas orientadas en la misma dirección que la co-
rriente
Cuando la estructura de entrada está ubicada en
un sumidero, el problema de derivación de flujo
es usualmente elimina do. Puede formarse un
remanso sobre la reja pero, suponiendo una
superficie de entrada adecuadamente dimen-
sionada para la descarga de proyecto, la confi-
guración de la reja no afectará adversamente la
capacidad, a menos que la obstrucción de
arrastres sea un problema (Figura 9).
Fig. 9 - La capacidad de la boca de caída está ame-
nazada por los arrastres y el excesivo crecimiento de
la vegetación

14. Una platea de hormigón alrededor de la embocadura desalienta el crecimiento excesivo del
pasto, mejora la eficiencia y reduce la erosión (Figura 10).
Fig. 10 - Un tipo de platea de hormigón para des-
alentar el crecimiento excesivo de la vegetación,
impedir la erosión y facilitar el mantenimiento
Para la mayoría de los drenajes de medianas
la cantidad de arrastres es pequeña, y las
consecuencias por inundación son leves,
permitiendo así uso de rejas.
Otro tipo de estructura de entrada, la unidad
redonda premoldeada, admite a través de
aberturas en los cuatro cuadrantes.
La Figura 11 muestra esta estructura de hormigón premoldeado sin reja.
Fig. 11 - Boca de mediana de hormigon premol-
deado con tapa no removible. Advierta el agujero de
10 cm para insertar la línea de vapor para derretir el
hielo
Hay otras versiones, ya sea con una tapa de
boca de acceso o una reja, que se usan
cuando hay necesidad de efectuar limpieza y tareas de mantenimiento (Figura 12), Estas es-
tructuras son seguras para el tránsito si son construí das al ras con el terreno y las aberturas son
suficientemente pequeñas para impedir que pueda entrar una rueda.
Fig. 12 - Boca de caída de hormigon premoldeado
con tapa removible. Delgados postes ayudan a la
ubicación bajo la nieve

15. Tipo Saliente
Otro tipo de entrada en la mediana tiene una parte que sobresale sobre la superficie del terreno
adyacente. Esta categoría incluye entradas al ras con el terreno sobre tres lados, con una cara
vertical expuesta donde entra la corriente en la estructura (Figura 13).
Fig. 13 - Boca de caída (en mediana) con expuesta
cara vertical donde la corriente penetra en la es-
tructura
La eficiencia hidráulica de este tipo de embocadura es satisfactoria, particularmente cuando la
estructura se ubica en el fondo de una curva vertical y admite agua sobre ambos lados. Sin
embargo presenta serios problemas de seguridad. Los vehículos que golpearan la superficie
sobresaliente podrían ser dañados y los ocupantes sujetos a serios daños.
La Figura 14 muestra una estructura de entrada en la me diana con una tapa de hormigón de
unos 340 kilos desalojada por un vehículo.
Fig. 14 - Una tapa de hormigón para boca de en-
trada, que pesa más de 340 kg desplazada por el
impacto de un vehículo

16. La Figura 15 muestra otra tapa rota por el impacto de una rueda o carga. Hay choques regis-
trados en los que un automóvil, después de golpear la estructura de drenaje de la media na, tiró
a los ocupantes fuera del vehículo.
Fig. 15 - Esta boca de caída de hormigón fue incapaz
de soportar la carga de un vehículo
La Figura 16 muestra un choque en el que un vehículo fuera de control golpeó una embocadura
sobresaliente de hormigón en la mediana.
Fig. 16 - Un choque involucrando a un vehículo
fuera de control y una estructura de drenaje en la
mediana
Las estructuras peligrosas como las mostradas en la Figura 17 deberían ser modificadas.
Fig. 17 - Ejemplos de bocas comunes de mediana
potencia les peligros para el tránsito

17. Un plano tentativo para convertir dos tipos de entradas sobresalientes en tipos al ras está mostra-
do en la Figura 18.
Fig. 18 - Métodos de convertir las salientes
bocas de mediana a diseños más seguros
CONCLUSIONES
1. Las estructuras en la mediana deberían estar al ras con el terreno o los taludes.
2. Las rejas deberían estar compuestas de barras de suficiente resistencia con el espaciamiento
adecuado para soportar seguramente las cargas de las ruedas de los vehículos.
3. La capacidad hidráulica de las embocaduras debería incrementarse mediante la elongación,
ensanche de la abertura, o por medio de rebordes de intercepción.
4. Deben evitarse las depresiones profundas en la mediana.
5. Deberían proveerse pequeñas plateas en las embocaduras al ras.
6. No deberían permitirse las salientes verticales excepto donde las medianas son anchas y la
estructura está detrás de la zona de recuperación.
7. Deberían modificarse las estructuras existentes para eliminar las características peligrosas
para el tránsito.
8. Como recurso extremo puede usarse un sistema de barreras de defensa para separar el
tránsito de las estructuras peligrosas.

18. 3 CABECERAS DE ALCANTARILLAS
Las cabeceras de las alcantarillas consisten en secciones, premoldeadas o construidas "in-situ",
de muros de cabecera y alas. Su propósito es sostener el relleno de tierra y prevenir la erosión
donde el conducto de la alcantarilla emerge desde la plataforma del camino. Las grandes
aberturas y pe sados muros de hormigón de estas estructuras extremas presentaron en el pa-
sado muchos obstáculos al tránsito, especialmente cuando están ubicadas en la zona de re-
cuperación (Figura 19 y 20).
Figura 19. Muro de cabecera sobresaliente ubicado
en la zona de recuperación
Fig. 20 - La sección extrema de la alcantarilla tipo U
es peligrosa cuando está ubicada en la zona de
recuperación. El poste indicador alerta al tránsito y
al personal de mantenimiento.
La mayoría de las alcantarillas están cons-
truidas para llevar la corriente a través de la
zona de camino. El tamaño está basado en la
necesidad de proteger el camino y la propie-
dad adyacente de indebidos daños producidos
por las corrientes de agua. El proyecto de
aberturas de alcantarillas seguras para trán-
sito e hidráulicamente eficientes durante las
inundaciones es difícil y, normalmente, la
construcción es costosa. Ninguna solución es
aplicable a todas las situaciones, y los pro-
yectos normalizados o las reglas generales
deben usarse con precaución.
La situación de un terraplén bajo es la más
problemática desde el punto de vista de la
seguridad, porque una alcantarilla construida
para conformar con la sección transversal
tendrá sus extremos cerca de la calzada.

19. En estos casos los proyectistas disponen de varias alternativas para reducir los peligros para el
tránsito, causados por la entrada o salida de las alcantarillas. Sin embargo, debe tenerse cuidado
para evitar que la eficiencia hidráulica de la alcantarilla se perjudique durante las inundaciones, o
que la inversión total se pierda en interés de la seguridad.
Al seleccionar un proyecto satisfactorio es necesario: considerar la topografía, tamaño de la
alcantarilla, altura del terraplén, obstrucciones potenciales, y el costo de las distintas alternativas.
Se usaron tres soluciones generales:
1. Alargar la alcantarilla para ubicar los extremos detrás de la zona de recuperación.
2. Modificar la cabecera de la alcantarilla para admitir una reja para soportar la carga de un
vehículo.
3. Instalar una barrera para proteger al tránsito de las peligrosas secciones extremas.
Aunque la primera solución sea más costosa y requiera alabear el terraplén para asegurar la
adecuada cobertura y apropiada estética, satisface a la vez los requerimientos hidráulicos y de
seguridad. Las rejas, como se usan en muchas ubicaciones, pueden colectar arrastres que
obstruyan las alcantarillas; esto resulta en una inundación del camino, un peligro para la segu-
ridad. Si se usan tales rejas sobre las alcantarillas, debe ser evaluado el arrastre potencial, y si
fuera necesario instalarse obras para la recolección de los arrastres (6). Aunque puede usarse
barandas de defensa, ellas representan un peligro adicional y son costosas de instalar y man-
tener. Los muros de cabecera de las alcantarillas (Figura 21) son construidos en las medianas o
entre las trochas principales y los caminos frentistas. Tales estructuras son peligrosas para la
seguridad y pueden ser evitadas continuando la alcantarilla principal a través de estas zonas, con
adecuadas conexiones para el drenaje local (Figura 21). Las empinadas cunetas objeto de ero-
sión, a menudo pueden ser evitadas mediante la adopción de este tipo de proyecto.
Figura 21. Dos muros de cabecera representan un peligro doble (arriba). Una posible solución es instalar las
boca-s de la mediana sobre un talud 1:10, con conexiones en el prolongado desagüe transversal (abajo)

20. Las rejas pueden fijarse en las cabeceras premoldeadas. Las secciones típicas mostradas en el
Apéndice B pueden ser proyectadas para alojar rejas normalizadas de .varias formas estructu-
rales y materiales, a ubicar en la ranura provista o abulonadas en el lugar. El uso de caños elíp-
ticos con reducción de altura podría requerir una cabecera más corta y un en rejado menor.
Un tipo de reja o enrejado usado para mejorar la seguridad de estructuras existentes está
compuesto de secciones de acero estructural rectangular hueco de juntas soldadas (Figura 22).
Fig. 22 - Estructura extrema de alcantarilla con reja
especial
Estas secciones tienen un alto módulo de sección comparado con otras formas estructurales
livianas. Este tipo de reja puede ser ubicada de modo que cubra los extremos peligrosos del
conducto, con la tierra circundante soportando la carga (Figura 23).
Figura 23. Una posible modificación para los ex-
tremos de las estructuras de la mediana, rampa, o
desagüe Transversal. Esta unidad puede ser hecha
de secciones rectangulares de hierro y ubicada con
muy poca preparación. Las pendientes laterales y
extremas deberían ser 1:10 o más suaves.

21. Las cabeceras de las alcantarillas ubicadas paralelamente al camino, debajo de los cruces de la
mediana, entradas y ramales, presentan peligros tan grandes o mayores que las aberturas de las
alcantarillas (Figura 24). Para ser seguramente montables estas estructuras extremas deberían
tener rejas al ras con la superficie. Sin embargo, es deseable ubicar la reja sobre el fondo de la
zanja. Puesto que estos dos requerimientos son irreconciliables, uno u otro debe ser compro-
metido a criterio del proyectista.
Fig. 24 - Disposición típica de alcantarillas con
inseguros muros de cabecera, s menudo usados en
ramas e intersecciones
Si la reja está del lado aguas arriba y la pendiente lo permite, una solución puede ser bajar el
fondo de la cuneta inmediatamente antes de la reja (Figura 25). La reja mostrada en la Figura 23
podría usarse también para el tratamiento del extremo de las estructuras de drenaje en rampa.
Fig. 25 - Especial entrada de alcantarilla proyectada
para permitir el pasaje de los arrastres mediante
una entrada empinada de caída para minimizar el
peligro
Merecen consideración el posible uso de rejas con bisagras en la estructura de salida para
prevenir la obstrucción en el tiempo de los caudales pico, como también la posibilidad de un
sistema de construcción de cabeceras mediante el uso de secciones premoldeadas como se
muestra en el Apéndice B.

22. La Figura 26 muestra una cabecera existente, y las posibles medidas de mejoramiento.
Figura 26. Peligrosa práctica de drenaje entre dos
calzada
Posible modificación con boca de caída y suaves
taludes
Figura 27 Las barandas de defensa impiden que los
vehículos despistados hacia la mediana golpeen
las entradas de las alcantarillas
Podría usarse la solución bosquejada.

23. Fig. 28 - La clausura con baranda de defensa de un
cruce de mediana o de un camino de acceso agrava
los peligros.
La solución preferida podría ser remover la es-
tructura de drenaje y la baranda y reperfilar el talud.
Fig. 29 - Una peligrosa situación sin zona de recu-
peración o protección.
La instalación de baranda es el método menos costoso
de dar alguna protección al tránsito.

24. CONCLUSIONES
1. En obras donde haya suficiente zona de camino, las cabeceras de las alcantarillas deberían
ubicarse fuera de la proyectada zona de recuperación.
2. En instalaciones en la zona de recuperación, y detrás de ella si se justifica, un vehículo de-
bería ser protegido de caer en la estructura mediante rejas capaces de soportar la carga de la
rueda de proyecto, a menos que la reja interfiera con la función hidráulica de la alcantarilla y
origine daños de inundación.
3. Cualquier saliente de la cabecera sobre la superficie del terreno debería ser mínima.
4. Donde estas recomendaciones no pueden ser satisfechas, los ocupantes de los vehículos
deberían ser protegidos del peligro mediante una suficiente longitud de baranda ade-
cuadamente instalada.
5. No debería instalarse una baranda de defensa que pudiera ser un peligro mayor que la misma
estructura de drenaje.
6. Donde las condiciones lo permiten, debería considerarse la orientación de las cabeceras
fuera de la dirección del tránsito.
4 EMBOCADURAS AL LADO DEL CORDON Y DE CORDON ABIERTO
Las embocaduras al lado del cordón interceptan el agua que corre en la cuneta a lo largo del
borde de la superficie de la calzada o banquina, y la cara del cordón. Pueden estar compuestas
de un sumidero de reja horizontal ubicado en la cuneta a lo largo del cordón al ras con la super-
ficie o. leve mente deprimida, o de una abertura en la misma cara del cordón (Figura 30).
Figura 30. Típica boca de abertura de cordón usada
en zonas urbanas
Muchos proyectos de sumideros emplean a la
vez una reja horizontal y una abertura en el
cordón. En sí mismo, la embocadura al lado
del cordón no presenta peligro para el tránsito;
el peligro es el cordón. Un vehículo fuera de
control que golpea el cordón puede desviarse
sobre la calzada, poniendo en peligro por eso
al resto del tránsito, o saltar sobre el cordón,
con el conductor menos preparado para reto-
mar el control. El contacto con el cordón generalmente será oblicuo, y cuanto menor sea el
ángulo de oblicuidad menor será el golpe del impacto. Por lo tanto, en situaciones de emboca-
dura del sumidero desplazada hacia atrás de la línea del cordón y el cordón curvado hacia atrás
para formar una "bolsa" (Figura 31), el ángulo al cual el vehículo puede golpear el cordón se
incrementa. Esta práctica es peligrosa y debe evitarse.

25. Fig. 31 - Cordón curvado para dirigir el agua hacia
la boca de caída, creando un peligro potencial al
tránsito
Los cordones montables o inclinados minimizan el peligro de impacto sin sacrificar la capacidad
de la cuneta, con tal que no se reduzca la altura total del cordón.
Las condiciones peligrosas son creadas, sin embargo, cuando la estructura de la embocadura se
instala detrás de la línea normal del cordón. Tal práctica debería ser evitada. Donde las estruc-
turas existentes están desplazadas hacia atrás, el peligro puede ser minimizado mediante la
instalación de una baranda de defensa a lo largo de la proyección de la línea del cordón.
En algunos casos, donde los empinados terraplenes requirieron instalar baranda de defensa, el
cordón se ubicó detrás de la baranda (Figura 32).
Fig. 32 - Cordón y boca de entrada ubicados detrás
de la baranda

26. Las rejas elegidas para embocaduras al lado del cordón pueden afectar la cantidad del caudal
desviado. Las rejas con las barras orientadas en la dirección de la corriente interceptan un mayor
porcentaje de agua que aquellas con barras orientadas normal a la corriente (Figura 33).
Fig. 33 - Boca de desagüe proyectada para usar
con bajo- cordón montable. Las barras están
orientadas en la dirección de la corriente.
La orientación de las barras de la reja en la dirección de la corriente presenta un peligro sola-
mente a las bicicletas y otros vehículos de llantas angostas. Si el tránsito de bicicletas es con-
siderable, es recomendable una solución de compromiso tal como colocar las barras en forma
diagonal a la corriente o disminuir el espaciamiento entre ellas (Figura 34)
Figura 34. Reja de boca de caída' con barras orientadas
diagonalmente para desviar la corriente en la entrada
por cordón y para disminuir el peligro para los vehículos
de llantas angostas

27. Las rejas redondas de hierro fundido son a veces descuidadamente instaladas en posiciones al
azar que podrían tener un efecto adverso sobre la eficiencia de la embocadura -aumenta la
turbulencia y disminuyen la propiedades de autolimpieza (Figura 35). Esto sugiere que las rejas
circulares deberían encastrarse para prevenir la rotación y mantener la capacidad.
Fig. 35 Inapropiada orientación de la reja que re-
duce la capacidad de la boca
La barrera de defensa tipo "New Jersey" está siendo usadas sobre algunas medianas angostas.
Las características del drenaje asociadas con este elemento están todavía en considerable
experimentación. Toda la calzada debería tener pendiente hacia afuera desde la mediana, eli-
minando de esta forma el problema, excepto en las curvas. Un estado está experimentando con
un caño de acero galvanizado de 0,45 m de diámetro en el interior de la estructura. El acceso
desde la cuneta es por medio de aberturas en el lado de la barrera y en el caño (Figura 36). Otro
estado está usando un caño debajo de la mediana, con embocaduras según la Figura 37. Estos
elementos de drenaje pueden ser más atractivos en los estados del sur, donde el congelamiento
del agua no es un problema.
Fig. 36 Barrera tipo “New Jersey”
con conducto en la estructura
Fig. 37 Ubicación de la boca para la barrera
tipo “New jersey” con conducta debajo de la estructura

28. Los sistemas de desagües entubados usando embocaduras por cordón generalmente son
menos efectivos que los sistemas de zanjas abiertas. Las embocaduras con rejas pueden ser
obstruidas con nieve, hielo o arrastres, causando la inundación de las calzadas, con adversos
efectos sobre el tránsito. Del mismo modo, las tormentas que superan la capacidad de proyecto
de las embocaduras por cordón pueden causar la inundación de la calzada. Dondequiera que el
proyectista tenga una elección, el drenaje abierto es normalmente más eficiente y menos peli-
groso cuando se usan taludes suaves. En condiciones urbanas, sin embargo, a menudo se re-
quieren embocaduras por cordón y sistemas subterráneos de drenaje, que deberían ser pro-
yectados según las buenas prácticas de seguridad.
CONCLUSIONES
1. Normalmente las rejas de los sumideros no son peligrosas para el tránsito automovilístico.
2. Para el tránsito de bicicletas deberían usarse rejas con barras próximamente espaciadas o
cruzadas en el lado inferior.
3. Deberían seleccionarse las configuraciones de las rejas en favor de la eficiencia hidráulica y
para probadas capacidades de admisión.
4. Las rejas con barras transversales a la corriente son mucho menos eficientes que aquellas
con barras orientadas longitudinalmente.
5. Deberían considerarse las características de auto- limpieza de las rejas.
6. Las rejas deberían encastrarse en marcos para asegurar la adecuada orientación.
5 CUNETAS A LOS COSTADOS DEL CAMINO
Las cunetas a los costados del camino incluyen todas las vías de drenaje usadas para conducir el
agua superficial. Ellas comprenden desde las más pocas profundas zanjas, hasta los grandes
canales de hormigón (Figura 38). El peligro para el tránsito es una función de la distancia desde
el camino, orientación del canal y pendiente de los taludes.
Fig. 38 - Este canal pavimentado es un peligro para
el tránsito cuando está ubicado cerca de la calzada
En situaciones donde se requieren grandes
canales rectangulares de hormigón, deben hacerse todos los esfuerzos para ubicar el canal fuera
de la zona de recuperación prevista. Las zanjas con suaves taludes son mucho menos peli-
grosas. Sin embargo, los vehículos forzados a atravesar aún zanjas poco profundas, son más
difíciles de traer bajo control. Los taludes de tales zanjas deberían tener aproximadamente la
misma pendiente transversal que el talud del terraplén. Es to podría significar un talud 1:6 o más
suave para zanjas ubicadas en la zona de recuperación proyectada.

29. El informe final del Proyecto NCHRP 15-2 establece: "Consideraciones de seguridad requieren
que las pendientes de los taludes de los terraplenes sean relativamente suaves y suficiente-
mente anchos de modo que los vehículos que dejan el camino puedan recuperarse y regresar a
las carriles de tránsito o detenerse sin serio peligro para los ocupantes". Aquel informe sugiere
unos medios de protección contra la erosión traspasables con seguridad, y previenen la ocurren-
cia de peligrosas erosiones de los costados del camino.
A veces se usan los canalones abiertos para conducir el derrame superficial desde la calzada al
fondo de una sección en terraplén, especialmente en los extremos de un puente. En tales casos,
el cordón es curvado desde la calzada hasta la entrada del canalón. Esto puede constituir un
peligro para la tránsito, a menos que se provea una adecuada barrera para desviar los vehículos
fuera del cordón (Figura 39).
Fig. 39 - La continuación de la baranda de defensa a
través de la cabecera de canalón minimiza un peli-
gro potencial
Si el cordón está muy adelante de la baranda protectora, hay posibilidad de que el vehículo que
golpee el cordón salte sobre la barrera. Las buenas prácticas de seguridad requieren la conti-
nuidad del alineamiento; no debería haber desviación horizontal para los cordones que se
aproximan a los puentes o para barandas de defensa que se conectan con la baranda del puente.
La erosión puede cambiar la profundidad, forma y ubicación de una zanja, haciéndola diferente
del proyecto original. Esto puede afectar la eficiencia hidráulica y normalmente incrementa el
peligro para el tránsito. El proyectista debería determinar las velocidades de la corriente y
adoptar un adecuado revestimiento de la zanja si parece que puede ocurrir erosión. Las medidas
correctivas mostradas en la Figura 40 no son soluciones satisfactorias.
Fig. 40 - Un peligro doble: (1) la cuneta y (2) retar-
dadores para detener la erosión.
El Resumen de Resultados de Investigaciones
1 (7) da un procedimiento de proyecto para estabilizar los canales de tierra con grava o piedra
partida conforme a las gradaciones normalizadas de AASHO. Esto reduce la necesidad de
zanjas de guardia y resulta en un canal lateral más seguro para el tránsito. Las cunetas reves-
tidas de pasto, son preferidas cuando están en una región que soportará ese tipo de cultivo.

30. CONCLUSIONES
1. Donde el tránsito opera a alta velocidad, los canales en la zona de recuperación proyectada
deberían tener los taludes con igual pendiente que la del terraplén adyacente
-preferiblemente 1:6 o más suave,
2. Cuando los canales pasan bajo caminos transversales, las prácticas de seguridad con res-
pecto a las cabeceras deberían cumplir con aquellas referidas en el Capítulo 3.
3. Los canales rectangulares de hormigón deberían ser ubicados fuera de la zona de recupe-
ración proyectada o cubiertos.
4. Donde sea necesario debería considerarse la afectación de adicional zona de camino.
5. Las zanjas sujetas a erosión deberían ser protegidas con un adecuado revestimiento.
6. El revestimiento con enrocado puede ser efectivamente usado donde el tamaño de las pie-
dras no afecte adversamente a un vehículo fuera de control.
6 ESTRUCTURAS ESPECIALES DE DRENAJE
Las estructuras especiales de drenaje se proyectan usualmente para desempeñar una específica
función en una ubicación particular. En esta categoría están incluidos los muros deflectores,
piletas amortiguadoras y estructuras de caída que pueden ser proyectadas para controlar o di-
sipar la energía cinética de aguas de rápido escurrimiento. Muchas de estas estructuras se
ubican cerca de la calzada y son un peligro potencial para el tránsito.
Es una práctica común usar muros desviadores verticales o pantallas para dirigir el agua desde
empinadas cunetas pavimentadas en las cunetas longitudinales (Figura 41)
Fig. 41 - Una pantalla vertical usada para desviar la
corriente proveniente desde el coronamiento de un
corte en una cuneta

31. También se usan cajones especiales para disipar la energía en la salida de empinados con-
ductos que transportan agua superficial, abajo de taludes de desmontes (Figura 42).
Fig. 42 - Dispositivos de disipación de energía usa-
dos para controlar la corriente entubada desde el
coronamiento de un corte. Ambos ejes tan ubicados
cerca de la calzada
Para prevenir la erosión en las desemboca-
duras de las alcantarillas se usan varios tipos
de piletas amortiguadoras (Figura 43).
Fig. 43 Pileta retardadora usada en la desemboca-
dura de una alcantarilla para reducir la erosión.

32. Otro elemento común para controlar la erosión es la cuneta de detención. Ella puede ser una
proyectada estructura de hormigón (Figura 44) o puede consistir en piedra esparcida ubicada por
el equipo de mantenimiento.
Todas estas estructuras deberían ser recolocadas fuera d^ la zona de recuperación, a menos
que puedan ser hechas se guras rebajándolas o cubriéndolas con rejas. La protectora baranda
debería usarse como un último recurso dado que ella puede ser un peligro mayor que la es-
tructura o elemento de drenaje -especialmente donde deben instalarse varios paneles de ba-
randa para desarrollar la resistencia que se considera necesaria para prevenir la penetración.
Fig. 44 - Estructuras hidráulicas de caída para con-
trolar las velocidades del escurrimiento en canales
abiertos
CONCLUSIONES
1. Las estructuras especiales de drenaje consideradas peligrosas deberían ubicarse fuera de la
zona de recuperación proyectada.
2. Cualquier estructura que deba permanecer en la zona de recuperación debería ser recons-
truida o cubierta para reducir el peligro.
3. La baranda de defensa debería usarse como un último recurso.
7 CONSIDERACIONES VARIAS
Algunos otros aspectos de las características de drenaje y seguridad merecen breve mención.
Estos son ítems menores que pueden afectar adversamente la operación del conductor o pro-
vocar peligros para los trabajadores viales o peatones y para los niños que juegan en la vecindad
de un camino o calle.
Un área que requiere alguna sensibilidad de la seguridad es el ajuste de las bocas de registro y
sumideros para con formar con las pendientes de los proyectos de repavimentación. Cuando
estas estructuras no son ajustadas mediante el uso de collares, ajustes telescópicos, u otros
medios satisfactorios, se crean depresiones o baches; estos por sí mismo pueden no constituir
sustanciales peligros pero pueden causar evasivas acciones de los conductores que podrían
resultar en choques.

33. Inversamente, el asentamiento alrededor de los sumideros y bocas de registro causa que so-
bresalgan. Este asentamiento también reduce la efectividad del drenaje y causa charcos o
congelamientos que podrían ser potencialmente peligrosos. Estos peligros pueden ser evitados
mediante una más cuidadosa construcción y consiguiente mantenimiento.
Otra área relacionada es la seguridad de los obreros u otros individuos que pueden estar parados
en la media na o a lo largo del costado del camino y quienes podrían soportar daños por patinar
o caer inadvertidamente en las estructuras de drenaje no proyectadas para impedir tales cho-
ques. También, las desembocaduras de los conductos -particularmente aquellos con grandes
caños- parecen despertar el instinto de exploración de los niños. Los desagües pluvia les pueden
volverse un peli< oso juego a menos que sean tomadas medidas preventivas por las autoridades
viales. Las zonas frecuentadas por niños, tales como parques y patios de juegos, deberían tener
estructuras de drenaje cercadas, o enrejadas para desalentar la entrada y prevenir cualquier
posibilidad de que los niños sean empujados en la estructura por una insospechada succión
cuando ocurre la inundación.
Varios estados proyectaron equipos de revisión cuyo trabajo es inspeccionar las secciones
nuevas de caminos, y entre otras cosas, hacer una crítica desde el punto de vista de la seguri-
dad. Sus informes traen para la atención del equipo de ingeniería, cualquier deficiencia que
pudiera ser programada para corrección.
No se emprendieron otros proyectos de investigación dirigidos específicamente a proveer se-
guridad al tránsito y a las estructuras de drenaje al costado del camino, hidráulicamente efi-
cientes. Sin embargo, esta área es de interés y competencia de los departamentos viales.
Numerosos estudios están en marcha investigando todos los peligros que están adyacentes a los
caminos, incluyendo los soportes de las señales, instalación de barandas, soportes de estruc-
turas, y peligrosas estructuras de drenaje (Tabla 3).

34. REFERENCIAS

35. Los temas de las publicaciones indicadas en estas referencias son los siguientes:
1. Datos de choques - 1969.
2. Datos de choques - 1968.
3. Proyecto vial y prácticas de operación relacionadas con la seguridad.
4. Choques fuera de las intersecciones - Un problema en el proyecto vial.
5. Provisiones de seguridad para las características de los costados del camino y elementos
accesorios.
6. Estructuras de control de arrastres.
7. Procedimiento tentativo de proyecto para canales con revestimiento rocoso.
8. Remoción de muros de cabeceras peligrosos.
9. Drenaje - Manual de proyecto de seguridad vial y i prácticas de operación.
10.Colisión de los vehículos con objetos a los costados del camino.
11.Medianas de caminos divididos - Frecuencia y naturaleza de las intrusiones de vehículos.
12.Rejas de seguridad para cabeceras ensanchadas de hormigón.
13.Tratamiento en Arizona de los extremos de las alcantarillas y obstrucciones asociadas.
14.Criterio de seguridad - Estructuras de drenaje.