Este documento describe los sistemas de drenaje para pavimentos y los métodos de diseño. Explica que la infiltración de agua es una de las principales fuentes de humedad y que los sistemas de drenaje deben eliminar el agua antes de que dañe el pavimento. Luego resume los tipos de subdrenes, los criterios de diseño de AASHTO, como el tiempo requerido para drenar entre el 50-85% del agua, y el procedimiento para calcular el tiempo de drenaje.

3. Cunetas Longitudinales, Diseño Típico (USA) Base Granular Losa Ho. 18.5 m 0.02 m/m 0.04 m/m 1 : 4 1 : 6 Sub-rasante Base Tratada cuneta 1.9 m 3.7 m

6. Terraplén Granular

13. Tipos de Subdrenes

15. Sistema de Base Permeable con Drenaje Longitudinal C L Tubería Rigida de salida Tubería Longitudinal Flujo 10-años Cuneta Pavimento Base Permeable Capa de Separación Berma

16. Base Permeable, Salida Directa Berma Base Permeable Capa de Separación Pavimento Subrasante Cuneta Separador de Textil Terraplén

18. Sección con Drenaje Longitudinal Geocompuesto Relleno de arena Drenaje Geocompuesto Base Granular Subbase/Subrasante 25 mm 100 mm Berma Pavimento

19. Bases no erosionables con hombrera de hormigón poroso Geotextil Berma de Asfalto Tubería perforada Ho, Metálica corrugada Hormigón poroso Base no erosionable Pavimento de hormigón Capa de separación

20. Materiales Envolventes > 1.2 D 85 = Diámetro equivalente a “pasa 85%” > 1.0 De este modo no se colmata la tubería de drenaje > 2 D 85 (filtro) Ancho de abertura D 85 (filtro) Diámetro del Hueco D 85 (filtro) Abertura Máxima

21. Capa de Separación < = 5 Usar el mismo criterio para base y capa de separación Evitar que los finos de la subrasante colmaten la base permeable Si es difícil conseguir materiales adecuados, usar Geotextil < = 25 D 15 (capa de separación) D 85 (subrasante) D 50 (capa de separación) D 50 (subrasante)

22. Los datos para el diseño son el tiempo en el que la estructura del pavimento está sometida a niveles cercanos a la saturación y la Calidad del Drenaje Métodos de Diseño de Drenaje Estado de Flujo Constante Tiempo de Drenaje (Recomendado)

24. Conceptos Básicos Q q i q d Drenaje de borde Superficie Base Permeable Subbase

25. Normas de Diseño AASHTO: Tiempo requerido para alcanzar: 50 % de 85% de saturación saturación Excelente 2 horas 2 horas Bueno 1 día 2-5 horas Regular 7 días 5-10 horas Pobre 1 mes > 10 horas Muy Pobre No Drena >> 10 horas

26. Ecuación del Tiempo de Drenaje t = T x m x 24 Donde: t = Tiempo de drenaje, horas T = Factor de Tiempo m = factor “m”, días

30. Fig. 7-11 para la obtención de “T” Grado de Drenaje - U .01 .05 .2 1 5 20 1 .7 .3 0 Factor de Tiempo - T 10 8 6 4 2 1 .6 .8 S 1 = .4 0

31. Factor de tiempo T, para U = 0.5 (50 % drenado) 1 2 3 5 7 0 .01 .03 .10 .30 .60 Factor de pendiente (S 1 ) Factor de tiempo (T 50 )

32. Ejemplo ver Apuntes 7.6.5. Dados: Pendiente Longitudinal S = 0.02 m/m Pendiente Transversal, S X = 0.02 m/m Ancho de Base, W = 7.315 m Espesor de Base, H = 0.1 m Coef. de permeabilidad, k = 1000 m/day Porosidad Efectiva, N e = 0.26 Determinar: Tiempo para drenar 50 % de agua

34. Formulario para cálculo de drenaje (1) Assigned (2) from Chart (3) T x m x 24 (4) Ne x U Degree of Drainage U Time Factor, T Time to Drain, hrs. t Water drained 0.1 0.5 0.9

35. Formulario para cálculo de drenaje (1) Assigned (5) N – Column 4 (6) Column 5/N * 100 U Water Retained Percent Saturation 0.1 0.5 0.9 Degree of Drainage

36. Ejemplo de Gráfico de Porcentaje Drenado Tiempo de drenaje horas Porcentaje Drenado 0 1 3 5 7 100 20 0 k = 305 m/día k = 610 m/día k = 915 m/día 40 60 80 k = 153 m/día H = 0.15 m N e = 0.25 L R = 7.6 m S R = 0.02 m/m

37. Ejemplo de Gráfico de Porcentaje Saturación 0 1 3 5 7 20 60 100 Tiempo para drenar, horas Porcentaje Saturación k = 305 m/day 2 4 6 H = 0.15 m N = 0.3 N e = 0.25 L R = 7.6 m S R = 0.02 m/m

40. Normas de Diseño AASHTO: Tiempo requerido para alcanzar: 50 % de 85% de saturación saturación Excelente 2 horas 2 horas Bueno 1 día 2-5 horas Regular 7 días 5-10 horas Pobre 1 mes > 10 horas Muy Pobre No Drena >> 10 horas

42. Valores m i Recomendados Calidad del Drenaje Excelente Buena Regular Pobre Muy Pobre < 1% 1.40-1.35 1.35-1.25 1.25-1.15 1.15-1.05 1.05-0.95 1-5% 1.35-1.30 1.25-1.15 1.15-1.05 1.05-0.80 0.95-0.75 5-25% 1.30-1.20 1.15-1.00 1.00-0.80 0.80-0.60 0.75-0.40 > 25% 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 % del tiempo en que la estructura del pavimento está expuesta a niveles de humedad próximos a la saturación

43. Valores C d Recomendados < 1% 1.25-1.20 1.20-1.15 1.15-1.10 1.10-1.00 1.00-0.90 1-5% 1.20-1.15 1.15-1.10 1.10-1.00 1.00-0.90 0.90-0.80 5-25% 1.15-1.10 1.10-1.00 1.00-0.90 0.90-0.80 0.80-0.70 > 25% 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70 Calidad del Drenaje Excelente Buena Regular Pobre Muy Pobre % del tiempo en que la estructura del pavimento está expuesta a niveles de humedad próximos a la saturación