El documento describe los principales componentes y objetivos del sistema de drenaje para carreteras. Explica que el drenaje superficial incluye cunetas, desagües y cauces para recolectar y evacuar el agua de lluvia y preservar la estabilidad de la carretera. También cubre el drenaje subterráneo para eliminar el exceso de agua del suelo. Finalmente, detalla los tipos y diseño de alcantarillas para permitir que el agua pase de un lado a otro de la carretera.

1. El sistema de drenaje es un escudo de protección el
cual se debe proveer la estructura de las carreteras
contra los efectos erosivos e inundación de las aguas
superficiales o subterráneas, para lo cual se propone la
construcción de algunos artificios, para la recolección,
transporte y descarga segura de las aguas, los que deben
ser diseñados técnica y económicamente que justifique
la vida útil.

2. Preservar la estabilidad de la superficie y del
cuerpo de la plataforma de la carretera
eliminando el exceso de agua superficial y la
sub-superficial con las adecuadas obras de
drenaje.
El sistema de drenaje de una carretera tiene
esencialmente como finalidad:

3. Los estudios de drenaje de carretera se realizan
longitudinal y transversal dependiendo de las
dirección de flujo en que se dirigen las aguas, por lo
que se debe trabajar vinculadamente con el diseño vial
tanto por los niveles de rasante para el desplante de la
corona de las estructuras de drenaje, como por cambios
de alineación, peraltes de curvas, bombeos, etc.

4. El principal objetivo del drenaje, es evacuar
en el menor tiempo posible las aguas que
se precipitan sobre la plataforma de la
carretera o que puedan penetrar lateralmente
la estructura vial.

5. Trayectorias del flujo de agua durante una lluvia

6. Sistema de Drenaje para caminos

8. a) Finalidad del drenaje superficial
El drenaje superficial tiene como finalidad alejar las aguas de la
carretera para evitar el impacto negativo de las mismas sobre su
estabilidad, durabilidad y transitabilidad.
El adecuado drenaje es esencial para evitar la destrucción total o
parcial de una carretera y reducir los impactos indeseables al
ambiente debido a la modificación de la escorrentía a lo largo de éste.
El drenaje superficial comprende:
•La recolección de las aguas procedentes de la plataforma y sus
taludes.
•La evacuación de las aguas recolectadas hacia cauces naturales.
•La restitución de la continuidad de los cauces naturales interceptados
por la carretera.

9. Los elementos del drenaje superficial se elegirán teniendo en cuenta
criterios funcionales, según se menciona a continuación:
• Las soluciones técnicas disponibles.
• La facilidad de su obtención y así como los costos de construcción y
mantenimiento.
• Los daños que eventualmente producirían los caudales de agua
correspondientes al periodo de retorno, es decir, los máximos del periodo de
diseño.
Al paso del caudal de diseño, elegido de acuerdo al periodo de retorno y,
considerando el riesgo de obstrucción de los elementos del drenaje, se
deberá cumplir las siguientes condiciones:
• En los elementos de drenaje superficial, la velocidad del agua será tal que
no produzca daños por erosión ni por sedimentación
b) Criterios funcionales

10. Definición.
Son canales abiertos construidos lateralmente a lo largo de la
carretera, con el propósito de conducir el escurrimiento
superficial y sub-superficial procedentes de la plataforma vial,
taludes y aéreas adyacentes a fin de proteger la estructura del
pavimento. La sección transversal puede ser triangular,
trapezoidal, o rectangular.

11. • Sus dimensiones serán fijadas de acuerdo a los cálculos
hidrológicos realizados sobre el área de drenaje delimitada,
pendiente longitudinal, generalmente paralela a la de la
corona de la carretera, intensidad de lluvia de la zona para
un tiempo de retorno previamente establecido, con esa
información y calculo se obtendrá el caudal pico de
diseño y las dimensiones de la estructura a construir. Ver
detalles de dimensiones mínimas indicadas.
cuadro dimensiones mínimas de las cunetas

12. Detalle de Cunetas

13. Punto de desagüe:
Se limitara la longitud de las cunetas desaguándolas en
los causes naturales del terreno, obras de drenaje
transversal o proyectando desagües donde no existan.

15. Cuneta de borde.
Son canales longitudinales que sirve para recoger y eliminar rápidamente
el agua que cae sobre la superficie de rodadura y que va a ellas debido a
su pendiente transversal, su función es trascendental para su
conservación; el enemigo mayor del pavimento de cualquier clase es el
agua, al proyectar una carretera hay que cuidar con todo esmero su recojo
y eliminación.
La cuneta debe cumplir su función de recojo y eliminación rápida de las
aguas de la superficie de rodadura sin constituir un peligro para la
circulación

16. Cunetas de coronación
Son cunetas que interceptan el agua que corre por los
taludes y la desvían evitando llegue a la carretera. Se
emplean estas cunetas cuando los puntos altos de los
cortes son erosionables; se ubican en la parte superior.

18. cuneta de protección
Son cunetas que se ubican al pie de los terraplenes, que evitan que el
agua acumulada en ellas, pueda contaminar por capilaridad, la obra
de tierra de esta forma impide la destrucción de la base.
La localización de las cunetas no ofrece ningún problema especial,
pues evidente. La forma de ellas depende de la cantidad de agua que
escurre y del ancho de la carretera, y sus dimensiones dependen del
escurrimiento.

19. Contra cunetas:
La función de las contra cunetas es prevenir que llegue al camino un
exceso de agua o humedad, aunque la practica ha demostrado que en
muchos casos no es conveniente usarlas, debido a que como se
construyen en la parte aguas arriba de los taludes, provocan
reblandecimientos y derrumbes.
Si son necesarias, deberá, estudiarse muy bien la naturaleza geológica
del lugar donde se van ha construir, alejándolas lo mas posible de los
taludes y en algunos casos para evitar filtraciones.

20. La inclinación de talud dependerá, por condición de seguridad, de la
velocidad y volumen de diseño de carretera o camino. El valor
máximo correspondiente a la velocidad de diseño Kmh es aplicable
solamente en casos muy especiales, en los que se necesite
imprescindiblemente en una sección de corte reducida – terrenos
escarpados- la que contara con el elemento de protección –guardavías-.
Inclinaciones fuera de estos mínimos deberán ser justificados
convenientemente y se dispondrán de los elementos de protección
adecuados
TALUD INTERIOR DE CUNETAS.

21. El ancho del fondo será función de la capacidad que quiera
conferírsele a la cuneta .
Eventualmente, puede aumentársele si se requiere espacio para
almacenamiento de nieve o de seguridad para caída de rocas. En tal
caso, la cuneta puede presentar un fondo inferior para el agua y una
plataforma al lado del corte a una cota algo superior, para los fines
mencionados. Longitudinalmente, el fondo de la cuneta deberá ser
continuo, sin puntos bajos.
Las pendientes longitudinales mínimas absolutas serán 0.2%, para
cunetas revestidas y 0.5% para cunetas sin revestir.
profundidad de cuneta

22. Si la cuneta es de material fácilmente erosionable y
se proyecta con una pendiente tal que le infiere al
flujo una velocidad mayor a la máxima permisible
del material constituyente, se protegerá con un
revestimiento resistente a la erosión.
Revestimiento.

23. la velocidad de las aguas debe limitar a erosión, sin
reducirla tanto que pueda dar lugar a sedimentación.
La velocidad mínima aconsejada es de 0.25 ms las
máximas admisibles se indican a continuación.
velocidad admisible

24. Protecciones: empedrados
De no ser posible desaguar la cuneta en una corriente, el
flujo que viene concentrado por la cuneta se debe
distribuir y entregar al terreno natural gradualmente
mediante superficies tales como empedrados
Empedrado entregando
cunetas a terreno natural

25. DRENAJE SUBTERRÁNEO
El drenaje subterráneo o sub-drenaje, se proyectará para eliminar el
exceso de agua del suelo a fin de garantizar la estabilidad de la
plataforma y de los taludes de la carretera.
Sus funciones serán alguna o varias de las siguientes:
a. Interceptar los flujos subterráneos y desviarlos antes de que
lleguen al lecho de la carretera.
b. Hacer descender el nivel freático a fin de disminuir las
presiones de poros o impedir que aumenten.

26. Tierra
compactada
Zona de
escurrimiento
15 cms
15cms
Material
permeable
(filtrante,
apisonado)
15cms
Cuneta
Sub-rasante
Tubo de 15 cms. perforado
en la parte inferior
Subdrenaje y sub-base permeable
Zona impermeable
Balasto
Grava o piedrín

27. Canales de salida
Los canales de salida son las estructuras hidráulicas encargadas de
transportar el agua recogida por las cunetas, alcantarillas y contra
cunetas a un destino final, como un río o cualquier otro cuerpo de
agua. Son de diversos tipos, pueden estar revestidos o sin revestir,
exponiendo su área hidráulica a la erosión cuando las pendientes
son altas y el agua transita a alta velocidad.
Los canales de salida deben ajustarse lo mejor posible a la
topografía del terreno. Su principal enemigo es la erosión,
especialmente para aquellos canales que no tienen ningún tipo de
revestimiento. Otro de los problemas que presentan es la
acumulación y crecimiento de malezas por causa del descuido en su
mantenimiento.

29. ALCANTARILLAS
Las alcantarillas son conductos que pueden ser circulares o de marco
(cuadradas o rectangulares) usualmente enterradas, utilizadas en desagües o
en cruces con carreteras, pueden fluir llenas o parcialmente llenas
dependiendo de ciertos factores tales como: diámetro, longitud, rugosidad y
principalmente los niveles de agua, tanto a la entrada como a la salida. Las
alcantarillas deben clasificarse principalmente desde el punto de vista de su
ubicación. Capacidad (diseño hidráulico) y resistencia (diseño estructural).

30.  Son obras de Arte de drenaje
transversal.
 Tienen por finalidad permitir
que el agua pueda pasar de un
lado a otro de la carretera.
 Deben resistir el peso del
relleno, así como, las cargas
derivadas del tráfico.
Las alcantarillas pueden tener
forma circular, rectangular o
elíptica.
Estarán ubicadas en todas las
quebradas, en los desagües de las
cunetas y en todas las partes bajas
de la carretera.

31. Localización :
Las alcantarillas están compuestas por
las estructuras de entrada y salida, el
conducto o tubería de cruce propiamente
dicho y las obras complementarias de
encoles y descoles que conducen el agua
hacia o desde la alcantarilla,
respectivamente.

32. Las alcantarillas de sección cuadrada o rectangular se fabrican de
concreto armado, las de forma circular se hacen con tubos de
concreto o de acero corrugado. Las secciones elípticas se
fabrican, por lo general, con planchas de hierro corrugado y las
recomendaciones técnicas son las siguientes
2 D
1/4D=20cms
D60cms.
minimo
BALASTO
ESPESOR 15 A 20 CMS
MATERIAL CLASIFICADO
CAMA DE
MATERIAL
GRANULAR SELECTO
1/2 D
D

33. Los cabezales: son muros que se construyen a la entrada y la salida
de las alcantarillas, para cumplir con las siguientes funciones:
•Evitar la erosión alrededor de la misma.
•Evitar los movimientos horizontales y verticales de los tubos.
•Guiar la corriente.
•Permitir un mayor ancho de la vía y por ende, ofrecer mayor
seguridad para el conductor.
Alcantarilla
Cabezal
Cabezal
El alineamiento del cabezal no está de
acuerdo con la vía. Forma incorrecta.
Alcantarilla
Cabezal
Cabezal
El alineamiento del cabezal es paralelo
al eje de la vía. Forma correcta.

34. L
X
ELEVACION DEL FRENTE
ELEVACION DEL EXTREMO
En mampostería
PLANTA
ELEVACION DEL FRENTE
Cabezal Típico de Alcantarilla

35. Consideraciones técnicas: Para garantizar un buen funcionamiento de los
cabezales y garantizar una mayor vida útil de los mismos, deberán seguirse las
siguientes consideraciones técnicas:
• Las dimensiones de los cabezales deben ser tales que impidan el
deslizamiento de los taludes inmediatos hacia el canal de la corriente.
• Los cabezales pueden ser construidos de concreto reforzado, de mampostería
o de concreto ciclópeo, entre otros.

36. Tipos de alcantarilla por el flujo a
la entrada y a la salida.

37. Tipo I. Salida sumergida.
La carga hidráulica H*, a la entrada es
mayor al diámetro D, y el tirante Yt, a
la salida, es mayor D, en este caso la
alcantarilla es llena:
Luego:
H*>D
Yt>D
Alcantarilla llena.

38. Tipo IV. Salida no sumergida
H<H*
Yt>Yc
Flujo subcritico en la
alcantarilla.
Tipo V. Salida no sumergida.
H<H*
Yt<Yc
Flujo subcritico en la
alcantarilla.
Flujo supercrítico en la
salida.

39.  Localización del eje.
 Cálculo del área hidráulica necesaria.
 Cálculo de la sección, pendiente y rasante de fondo.
 Cálculo de la longitud de la alcantarilla.
 Estudio del tipo económico conveniente.
 Ejecución del proyecto.
El diseño de la alcantarilla consiste en determinar el diámetro
más económico que permita pasar el caudal de diseño sin exceder
la carga máxima a la entrada. atendiendo también criterios de
arrastre de sedimentos y de facilidad de mantenimiento y para
eso demos de:
DISEÑO DE ALCANTARILLAS

40. 1. El diseño hidráulico de una alcantarilla consiste en la selección de su
diámetro de manera que resulte una velocidad promedio de 1.25m/s, en
ciertos casos se suele dar a la alcantarilla una velocidad igual a la del canal
donde esta será construida, solo en casos especiales la velocidad será mayor a
1.25m/s.
2. La cota de fondo de la alcantarilla es la transición de entrada, se obtiene
restando a la superficie normal del agua, el diámetro del tubo, más 1.5 veces
la carga de velocidad del tubo, cuando este fluye lleno o el 20 por ciento del
tirante en la alcantarilla.
3. La pendiente de la alcantarilla debe ser igual a la pendiente del canal.
4. El relleno encima de la alcantarilla o cobertura mínima de terreno para
caminos parcelarios es de 0.60m y para cruces con la panamericana es de
0.9m.
5. La transición tanto de entrada como de salida en algunos casos, se conectan a
la alcantarilla mediante una rampa con inclinación máxima 4:1
CRITERIOS DE DISEÑO

41. Tipos de Alcantarillas
según el material.
 Alcantarillas de Tubo.
 Alcantarillas de Cajón
o de Marco.
 Alcantarilla de Bóveda.
 Alcantarillas de Losa.
 Alcantarillas
Circulares Metálicas.
Tipos de Alcantarillas
por su capacidad.
 Alcantarillas de un
tubo.
 Alcantarillas de 2
Tubos.
 Alcantarillas de 2 Ojos.
 Alcantarillas de 3 Ojos.
TIPOS DE ALCANTARILLAS

42. Factores que determinan su elección:
 Caudal o cantidad de agua que le llega.
 El suelo de la cimentación.
 Economía.
 Material del que esta hecho la alcantarilla.
SELECCIÓN DEL TIPO DE ALCANTARILLA

43.  Punto de ubicación de la alcantarilla.
 Longitud de la alcantarilla.
 Mantener la dirección de la corriente de agua.
 Diámetro de los tubos de acuerdo con el caudal de diseño.
 Ancho adecuado de zanja
 Usar pendientes en las alcantarillas de un 2% a un 3%.
 Agregar mortero a las juntas de los tubos, si la tubería es de
concreto.
Para la construcción de alcantarillas, es necesario tomar en
cuenta los siguientes aspectos:
ASPECTOS A CONSIDERAR DURANTE LA ETAPA
DE CONSTRUCCIÓN DE ALCANTARILLAS

44. DETALLE DE LECHOS DE ALCANTARILLAS

45. DETALLE DE ENTRADA DE ALCANTARILLA

46. DETALLE DE MUROS CABECEROS DE ENTRADA Y
SALIDA DE ALCANTARILLAS CIRCULARES

47. LIMPIEZA DE ALCANTARILLAS
Consiste en la eliminación de todo tipo de material o residuo
que obstruya el libre paso del agua a través de la alcantarilla,
permitiendo de este modo el mantenimiento de un buen drenaje y,
por consiguiente, la preservación del camino. Igualmente, se
deberá efectuar la limpieza y encauzamiento, de los cursos de
agua, tanto al ingreso, como a la salida de la misma.

50. Alcantarillas y
Canales
Huamachuco
Las Bambas
EJEMPLO DE
APLICACIÓN.

52. Minera Ares
Minera Ares
Las Bambas

53. 1. Usar sub-drenajes prolonga la vida útil de los
pavimentos.
2. La Base es la estructura básica que se requiere
proteger y por lo tanto drenar.
3. Usar un mal sistema de sub -drenaje es peor que
no tenerlo(Efecto de Presa).
4. El daño más común en un sistema de sub-drenaje
es el daño por compresión de su estructura.
5. Entre mejor estructura tenga el producto ya
instalado, mejor será su desempeño al drenar.

55. Geomallas
Mejoramiento de Sub-rasantes blandas y Refuerzo de Base
Introducción:
La utilización adecuada de nuevas tecnologías que permitan un
mejor desempeño de las estructuras de pavimento e incrementen su
vida útil, resulta importante para el diseño de nuevas vías y el
mantenimiento de las existentes.

56. Geomallas biaxiales BX
Geomallas uniaxiales UX
Geomallas multiaxialesTRIAX
Objetivo :
El objetivo de este artículo es inducir a la comunidad de ingenieros a
usar las herramientas técnicas y científicas con que se cuenta hoy en
día para el adecuado uso de Geosintéticos en cada una de las
aplicaciones mencionadas.
Funciones y Tipos de Geomallas y Geotextiles .

57. EMPLEO DE GEOTEXTILES PARA SEPARACIÓN
Sobre sub-rasantes blandas y finas se suelen colocar
geotextiles para impedir que el suelo contamine las capas
granulares del pavimento.

58. EMPLEO DE GEOMALLAS PARA REFUERZO
Cuando se desea reducir la magnitud de los esfuerzos
verticales sobre la subrasante, una opción consiste en la
colocación de geomallas.

59. • Mayor Distribución de Carga
• Menor Estado de Carga en la Subrasante
Mecanismos de Refuerzo
Presión Vertical sin
Geomalla BX/TX
Presión Vertical con
Geomalla BX/TX
Sin Reforzar Reforzado

60. REFUERZO DE VIAS NO PAVIMENTADAS
REFUERZO DE VIAS PAVIMENTADAS
Aplicaciones

61. Superficie de falla con refuerzo
Superficie de falla sin refuerzo
1. MEJORAMIENTO DE
CAPACIDAD PORTANTE
Geomallas: Mecanismos de Refuerzo

62. EFECTO DE LA GEOMALLA SOBRE EL SUELO DE SUBRASANTE

63. Mejoramiento de Sub rasantes
COSTOS

64. OBRAS EN PERÚ

66. DEFINICION DE PUENTE: Un puente es una obra de
infraestructura que se construye para salvar un
obstáculo con la finalidad de dar continuidad a una vía.
Generalmente soportan un camino, una carretera o una
vía férrea, pero también puede transportar tuberías y
líneas de distribución de energía.

67. Atendiendo a la función primordial que cumplen.
Acueductos. Puentes
que conducen agua.
Viaductos. Puentes
destinados al paso de
vehículos.
Pasarelas. Puentes pensados para
el uso exclusivo de peatones.

68. PARTES DE UN PUENTE
Constan fundamentalmente de dos partes:
a) La superestructura conformada por: tablero que soporta
directamente las cargas; vigas, armaduras, cables, bóvedas,
arcos, quienes transmiten las cargas del tablero a los apoyos.
b) La infraestructura conformada por: pilares (apoyos centrales);
estribos (apoyos extremos) que soportan directamente la
superestructura; y cimientos, encargados de transmitir al terreno
los esfuerzos.
SUPERESTRUCTURA
INFRAESTRUCTURA INFRAESTRUCTURA

69. CLASIFICACION
• SEGÚN SU FUNCION
CARRETEROS
PEATONALES
FERROVIARIOS

70. CLASIFICACION
• POR SUS MATERIALES DE CONSTRUCCION
CONCRETO ARMADO
MADERA MAMPOSTERIA ACERO ESTRUCTURAL
SECCION COMPUESTA CONCRETO PRESFORZADO

71. SIMPLEMENTE
APOYADOS
CONTINUOS
SIMPLEMENTE
APOYADOS –
TRAMOS
MULTIPLES
CLASIFICACION
• POR EL TIPO DE ESTRUCTURA

72. CANTILIVER
EN ARCO
ATIRANTADO
CLASIFICACION
• POR EL TIPO DE ESTRUCTURA
a) Sobre tablero.
b) Bajo tablero.

73. COLGANTES
ALCANTARIL
LAS
GIRATORIOS
CLASIFICACION
• POR EL TIPO DE ESTRUCTURA

74. RECTOS
ESVIADOS
CURVOS
CLASIFICACION
• POR SU UBICACIÓN EN LA VIA

75. LOCALIZACION DEL
PUENTE
INGENIERIA
BASICA
ESTUDIO
TOPOGRAFICO
ESTUDIO
HIDROLOGICO
ESTUDIO
HIDRAULICO
ESTUDIO
GEOTECNICO
IMPACTO
AMBIENTAL
DISEÑO DE LA
SUPERESTRUCTURA
DISEÑO DE LA
SUBESTRUCTURA
DISEÑO DE OBRAS DE
PROTECCION EN EL RIO
PLANOS Y
ESPECIFICACIONES
TECNICAS
(EXPEDIENTE TECNICO)
ESTUIDO DE TRAFICO
(IMD)
ESTUIDO DE
DISPONIBILIDAD DE
RECURSOS
PERIODO DE
DISEÑO
ESPECIFICACIONES GENERALES
ANCHO CAPACIDAD DE CARGA
VOLUMEN DE TRAFICO MATERIAL
E
T
A
P
A
D
E
P
L
A
N
E
A
M
I
E
N
T
O
E
T
A
P
A
D
E
D
I
S
E
Ñ
O
PROCESO DE DISEÑO

76. • Pontones.- Llámense así las obras de luces
comprendidas entre 3 y 10 metros.