REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MÉRIDA
ESCUELA INGENIERÍA CIVIL
Autor:
Cleiber A. García C.
Ci: 23.497.815
Profesora:
María Acosta
DICIEMBRE- 2016
Sistemas de Drenaje en una Vía
PRINCIPIOS DE HIDROLOGIA APLICADA AL ESTUDIO DEL DRENAJE
DECARRETERAS.
Yriarte (2012) “La hidrología es la ciencia que trata del origen, distribución y
propiedades de las aguas terrestres. Los aspectos hidrológicos que se deben
destacar en un estudio de drenajes son la precipitación y el escurrimiento de las
aguas por encima y por debajo de la superficie terrestre”.
El Estudio Hidrológico es importante para el diseño de una carretera, ya que
proporciona los datos necesarios, los cuales sirven para captar, conducir y alejar
de la carretera el agua que pueda causar problemas inmediatos o posteriores. La
precipitación es la caída del agua, en forma líquida, sobre la superficie de la tierra;
para efectos de diseño se analizan los datos de precipitación registrados por una
estación pluviografica más cercana.
El segundo de los acontecimientos del ciclo hidrológico que interesa
destacar en los estudios de drenaje vial, es el comprendido entre el momento en
que la lluvia cae sobre la tierra y el instante en que el aguade escurrimiento pasa
por un determinado punto del cauce.
CLASIFICACION DEL DRENAJE
“El drenaje artificial se clasifica en superficial y subterráneo dependiendo si
el agua escurre o no por la superficie terrestre. El drenaje superficial puede
considerarse longitudinal o transversal, según la posición que las obras guarden
con respecto al eje del camino. El drenaje longitudinal capta los escurrimientos
para evitar que lleguen al camino o permanezcan en él, se llama longitudinal
porque se sitúa paralelo al eje del camino”.
De este tipo de drenaje son las cunetas, contra cunetas, canales de
Encauzamiento, etc. El drenaje transversal da paso al agua que cruzada un lado al
otro del camino o la retira lo más rápido posible de la corona; ejemplo de estos
drenajes son las alcantarillas de tubo, bóvedas, losas, puentes y el bombeo del
camino. De acuerdo con las dimensiones del claro de las obras de drenaje
transversal, se divide en drenaje mayor y drenaje menor; el drenaje mayor
requiere de obras con un claro superior a 6 mts, a las obras de drenaje mayor se
les llama puente y las de drenaje menor alcantarillas.
DRENAJE TRANSVERSAL DE CARRETERAS.
Unas de las funciones de los drenajes de una carretera es la de proveer las
facilidades necesarias para dar paso a las aguas, de un lado a otro del cuerpo de
la vía, función que es cumplida, generalmente, por las alcantarillas y los puentes,
estructuras que reciben el nombre de Drenajes Transversales. Las alcantarillas
continúan o sustituyen a una zanja cuando la corriente de agua encuentra una
barrera artificial como el terraplén de una carretera. Los puentes son estructuras
que permiten el paso de corrientes más caudalosas que escurren por una
quebrada, arroyo o un río.
Hidráulicamente las alcantarillas se definen como conductos cerrados, ya
que pueden operar con la línea de carga de la corriente de agua por encima de su
corona y, por consiguiente trabajar a presión. Una alcantarilla que no trabaje a
plena carga opera de la misma manera que un canal abierto. Las alcantarillas
pueden ser construidas de diversas formas: redondas, ovaladas o abovedadas,
cuadradas y rectangulares; y están hechas de distintos materiales, concreto
reforzado o sin reforzar, metal liso o corrugado, etc.
OBJETIVOS DEL DRENAJE SUB SUPERFICIAL
El objetivo general del drenaje sub superficial de una carretera es la
eliminación del agua del suelo o infiltrada que la puedan afectar, con el fin de
garantizar la estabilidad de la plataforma, la de la estructura del pavimento y la de
los taludes de la carretera. Los objetivos específicos se pueden resumir en:
 Facilitar la ejecución de las explanaciones durante la fase de construcción
de la carretera, pues el adecuado drenaje permítela circulación y el trabajo
de las máquinas y favorece la posibilidad de utilización de los suelos
excavados en la construcción de terraplenes.
 Impedir la saturación de la subrasante y de las capas del pavimento,
aumentando la capacidad portante de aquélla, mejorando su capacidad de
respuesta y reduciendo el espesor requerido de pavimento.
 Contribuir en la estabilidad de los taludes mediante la orientación favorable
de los flujos de agua subterránea, la reducción de las presiones
intersticiales y, consecuentemente, el mejoramiento de sus propiedades
geotécnicas.
PRINCIPIOS GENERALES DEL DRENAJE SUB SUPERFICIAL
Con el fin de evitar los problemas que genera el agua subterránea o
infiltrada en una carretera, es necesario proyectar sistemas específicos de drenaje
sub superficial, partiendo de los siguientes principios básicos:
 En relación con el pavimento, se debe facilitar la evacuación del agua que,
por deficiencias o limitaciones en la red de drenaje superficial o por la
presencia de fisuras o juntas en la superficie del pavimento, se infiltre en él.
 En relación con las explanaciones, se deberán derivar las fuentes de agua
que aparezcan durante la construcción o durante la operación de la
carretera. Además, se deberá abatir el nivel freático. Esta labor se efectúa
normalmente durante la etapa de construcción para facilitar la ejecución de
las explanaciones opera reducir el espesor necesario de pavimento.
 No obstante, el abatimiento se debe realizar también durante la fase de
operación de la carretera para estabilizar los taludes y aumentar la
capacidad portante de la sub rasante.
FUNCIONES BÁSICA DEL DRENAJE SUB SUPERFICIAL
Los sistemas de drenaje sub superficial deben cumplir las siguientes
funciones básicas para minimizar los impactos del agua interna en los proyectos
viales:
 Abatir el nivel freático en el área de la carretera, en los taludes delos cortes
y los rellenos y en las fundaciones de los terraplenes y delas estructuras
viales.
 Interceptar las filtraciones subterráneas para impedir afloramientos de agua
en el pavimento.
 Drenar el agua superficial que se infiltre en el pavimento y en las
estructuras de contención.
 Colectar las descargas de los diferentes sistemas de drenaje
subsuperficiales
TIPOS Y USOS DEL DRENAJE SUBSUPERFICIALES DE
CARRETERAS
Desde el punto de vista funcional, los elementos del sistema de drenaje
subsuperficiales se puede clasificar en dos categorías: (1) los que controlan la
infiltración y (2) los que controlan el agua subterránea. Los primeros se diseñan y
construyen para interceptar y remover el agua que ingresa en la corona debido a
la precipitación o al flujo superficial, en tanto que los segundos tiene como
propósito abatir el nivel freático y reducir el movimiento de agua en las subrasante
y las capas del pavimento. La manera más común de identificar los elementos del
sistema de subdrenajes es en términos de su localización y su geometría. Las
clasificaciones familiares de este tipo incluyen: drenes longitudinales, drenes
transversales, drenes horizontales, capas permeables, sistemas de pozos y otros
más elaborados.
DRENES LONGITUDINALES
Como lo indica su nombre, un dren longitudinal se coloca en una dirección
esencialmente paralela al eje de la carretera tanto horizontal como verticalmente.
Está constituido por una zanja de cierta profundidad, un filtro protector de alguna
clase y, eventualmente, un tubo colector. El grado de
DRENAJE SUBSUPERFICIALES
Sofisticación empleado en el diseño de estos drenes dependerá de
Lafuente de agua que deba ser drenada y de la manera como se espera que ellos
funcionen. Cuando se instalan para contribuir específicamente en la evacuación
del agua que se infiltra en el pavimento, se llaman drenes laterales de base o
drenes colectores longitudinales Cuando se usan para cortar la filtración en
taludes o abatir el nivel freático se conocen como drenes interceptores
longitudinales o, simplemente, como drenes longitudinales
Es el que reduce al máximo la posible cantidad de agua que llega a la
carretera. Cuando son construido con un buen sistema adecuado y opera
correctamente disminuyendo la probabilidad de fallas y efectos adversos.
Las aguas afectan a la carretera de la siguiente manera:
 Disminución de la adherencia de los cauchos con el pavimento.
 Se generan baches y producen fallas en el pavimento.
 Puede sufrir el fenómeno de ascenso capilar por culpa del nivel featrico en
la superficie.
Existe un ciclo de las aguas de lluvias que caen sobre la superficie terrestre:
 Se evapora por la acción del sol
Drenaje Vial
 Se infiltra en el suelo
 Escurre en el suelo buscando salida o corriente de agua
Los drenajes pueden evitar daños que las aguas pluviales, superficiales o
subterráneas pueden causar a la vía.
 Drenaje de Aguas superficiales: caen sobre la carretera o llegan a ella.
1. Aguas que escurren en el pavimento
2. Aguas provenientes de los taludes de relleno
3. Restitución de los causes
 Drenaje de Aguas subterráneas: es parte integral del ciclo hidrológico y
producto de la infiltración e permeabilidad de las rocas.
Obras de Drenaje Transversales: encausan las aguas para atravesar la vía
para descargar su curso.
 Obras de Drenaje Longitudinales: va paralelo a la vía recogiendo el agua
de los taludes y reduciendo las infiltraciones en los suelos.
 Obras de Subdrenajes: recogen y reducen las aguas tanto subterráneas
como la infiltrada por las grietas del pavimento para ser descargada fuera
de la vía.
Componentes de Drenajes en la Vías
Existen Dos Tipos Drenajes
Los drenajes viales Para debatir sobre las calzadas de las vías como principal
medio de comunicación entre las ciudades, pueblos y países. Es referirse a una
buena carretera partiendo no solo desde el inicio de la misma sino desde su
planeación y la selección correcta de la misma, debemos definir más a fondo el
diseño partiendo de las estructuras de drenaje idóneas de desalojar todo el
escurrimiento aportado por la lluvia sobre la superficie terrestre, distribuida sobre
la superficie de diversas manera la primera se evapora por la acción del sol, de
igual manera se infiltra sobre el terreno, siendo la ultima la que escurre
directamente sobre el terreno, en búsqueda de una corriente de agua.
Es importante destacar el término de drenaje vial como elemento esencial para
lograr reducir y dar salida al máximo la cantidad de agua que deposita en la
carretera para evitar con el propósito de alejar las aguas de las carreteras, esto
evitará su influencia negativa y estancamiento de la misma sobre los pavimentos.
Es de aquí la importancia de la planeación de un buen drenaje en el momento de
la elaboración del proyecto presentándolo sobre suelo estable inquebrantable y
naturalmente drenado.
Las aguas superficiales ya sea que caigan directamente sobre la carretera o
que lleguen a ella por escurrimiento sobre terrenos adyacentes son evacuadas
mediante obras de drenaje superficiales, mientras que las aguas subterráneas
resultantes de la infiltración, ascenso del nivel freático y fenómenos de capilaridad
se remueven a través de sub-drenajes.
La mayoría de las fallas que suelen presentarse en las calzadas se
encuentra estrechamente relacionada con la humedad que la misma presenta
aunada a ellas la adherencia de los cauchos a la superficie mojada originando
baches y fallas en el pavimento siendo las misma rígidas o flexibles.
Reflexiones
Es significativo que en la planeación de los drenajes viales tomemos en
cuenta que existen varios tipos de drenajes viales que van desde las aguas
superficiales como las subterráneas ambas relacionadas entre ellas porque
buscan el mismo objetivo que es el de escurrir aguas naturales.
Sistema de drenaje vial está destinado a evitar los daños que las aguas
pluviales pueden causarles a las vías disminuyendo sustancialmente la
probabilidad de falla y de otros efectos adversos que contribuya a acortar la vida
útil. Una vía de comunicación no solo debe tener una buena planeación, sino
también un buen diseño capaces de desalojar de forma eficiente las aguas
aportadas por las lluvias y así evitando el deterioro del pavimento manteniendo en
buen estado la carreta y segura.
BIBLIOGRAFÍA
https://es.scribd.com/doc/94235453/Trabajo-de-Drenajes-Vias-2-Yriarte
http://ri.bib.udo.edu.ve/bitstream/123456789/1622/1/24-TESIS.IC009M51.pdf
https://books.google.co.ve/books?id=OcefqXpOiswC&pg=PA163&lpg=PA163&dq=
principio+del+drenaje+vial+y+su+importancia&source=bl&ots=47luOzOZs0&sig=I
XVfcphezvnaQF8ecKHrvrlEnJc&hl=es-
419&sa=X&ved=0ahUKEwjW0uXo89_QAhVC6CYKHVdvAGIQ6AEIIDAB#v=onep
age&q=principio%20del%20drenaje%20vial%20y%20su%20importancia&f=false

Electiva v CLEIBER GARCIA

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    REPÚBLICA BOLIVARIANA DEVENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN MÉRIDA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL Autor: Cleiber A. García C. Ci: 23.497.815 Profesora: María Acosta DICIEMBRE- 2016
  • 2.
    Sistemas de Drenajeen una Vía PRINCIPIOS DE HIDROLOGIA APLICADA AL ESTUDIO DEL DRENAJE DECARRETERAS. Yriarte (2012) “La hidrología es la ciencia que trata del origen, distribución y propiedades de las aguas terrestres. Los aspectos hidrológicos que se deben destacar en un estudio de drenajes son la precipitación y el escurrimiento de las aguas por encima y por debajo de la superficie terrestre”. El Estudio Hidrológico es importante para el diseño de una carretera, ya que proporciona los datos necesarios, los cuales sirven para captar, conducir y alejar de la carretera el agua que pueda causar problemas inmediatos o posteriores. La precipitación es la caída del agua, en forma líquida, sobre la superficie de la tierra; para efectos de diseño se analizan los datos de precipitación registrados por una estación pluviografica más cercana. El segundo de los acontecimientos del ciclo hidrológico que interesa destacar en los estudios de drenaje vial, es el comprendido entre el momento en que la lluvia cae sobre la tierra y el instante en que el aguade escurrimiento pasa por un determinado punto del cauce. CLASIFICACION DEL DRENAJE “El drenaje artificial se clasifica en superficial y subterráneo dependiendo si el agua escurre o no por la superficie terrestre. El drenaje superficial puede considerarse longitudinal o transversal, según la posición que las obras guarden con respecto al eje del camino. El drenaje longitudinal capta los escurrimientos para evitar que lleguen al camino o permanezcan en él, se llama longitudinal porque se sitúa paralelo al eje del camino”. De este tipo de drenaje son las cunetas, contra cunetas, canales de Encauzamiento, etc. El drenaje transversal da paso al agua que cruzada un lado al
  • 3.
    otro del caminoo la retira lo más rápido posible de la corona; ejemplo de estos drenajes son las alcantarillas de tubo, bóvedas, losas, puentes y el bombeo del camino. De acuerdo con las dimensiones del claro de las obras de drenaje transversal, se divide en drenaje mayor y drenaje menor; el drenaje mayor requiere de obras con un claro superior a 6 mts, a las obras de drenaje mayor se les llama puente y las de drenaje menor alcantarillas. DRENAJE TRANSVERSAL DE CARRETERAS. Unas de las funciones de los drenajes de una carretera es la de proveer las facilidades necesarias para dar paso a las aguas, de un lado a otro del cuerpo de la vía, función que es cumplida, generalmente, por las alcantarillas y los puentes, estructuras que reciben el nombre de Drenajes Transversales. Las alcantarillas continúan o sustituyen a una zanja cuando la corriente de agua encuentra una barrera artificial como el terraplén de una carretera. Los puentes son estructuras que permiten el paso de corrientes más caudalosas que escurren por una quebrada, arroyo o un río. Hidráulicamente las alcantarillas se definen como conductos cerrados, ya que pueden operar con la línea de carga de la corriente de agua por encima de su corona y, por consiguiente trabajar a presión. Una alcantarilla que no trabaje a plena carga opera de la misma manera que un canal abierto. Las alcantarillas pueden ser construidas de diversas formas: redondas, ovaladas o abovedadas, cuadradas y rectangulares; y están hechas de distintos materiales, concreto reforzado o sin reforzar, metal liso o corrugado, etc. OBJETIVOS DEL DRENAJE SUB SUPERFICIAL El objetivo general del drenaje sub superficial de una carretera es la eliminación del agua del suelo o infiltrada que la puedan afectar, con el fin de garantizar la estabilidad de la plataforma, la de la estructura del pavimento y la de los taludes de la carretera. Los objetivos específicos se pueden resumir en:
  • 4.
     Facilitar laejecución de las explanaciones durante la fase de construcción de la carretera, pues el adecuado drenaje permítela circulación y el trabajo de las máquinas y favorece la posibilidad de utilización de los suelos excavados en la construcción de terraplenes.  Impedir la saturación de la subrasante y de las capas del pavimento, aumentando la capacidad portante de aquélla, mejorando su capacidad de respuesta y reduciendo el espesor requerido de pavimento.  Contribuir en la estabilidad de los taludes mediante la orientación favorable de los flujos de agua subterránea, la reducción de las presiones intersticiales y, consecuentemente, el mejoramiento de sus propiedades geotécnicas. PRINCIPIOS GENERALES DEL DRENAJE SUB SUPERFICIAL Con el fin de evitar los problemas que genera el agua subterránea o infiltrada en una carretera, es necesario proyectar sistemas específicos de drenaje sub superficial, partiendo de los siguientes principios básicos:  En relación con el pavimento, se debe facilitar la evacuación del agua que, por deficiencias o limitaciones en la red de drenaje superficial o por la presencia de fisuras o juntas en la superficie del pavimento, se infiltre en él.  En relación con las explanaciones, se deberán derivar las fuentes de agua que aparezcan durante la construcción o durante la operación de la carretera. Además, se deberá abatir el nivel freático. Esta labor se efectúa normalmente durante la etapa de construcción para facilitar la ejecución de las explanaciones opera reducir el espesor necesario de pavimento.  No obstante, el abatimiento se debe realizar también durante la fase de operación de la carretera para estabilizar los taludes y aumentar la capacidad portante de la sub rasante.
  • 5.
    FUNCIONES BÁSICA DELDRENAJE SUB SUPERFICIAL Los sistemas de drenaje sub superficial deben cumplir las siguientes funciones básicas para minimizar los impactos del agua interna en los proyectos viales:  Abatir el nivel freático en el área de la carretera, en los taludes delos cortes y los rellenos y en las fundaciones de los terraplenes y delas estructuras viales.  Interceptar las filtraciones subterráneas para impedir afloramientos de agua en el pavimento.  Drenar el agua superficial que se infiltre en el pavimento y en las estructuras de contención.  Colectar las descargas de los diferentes sistemas de drenaje subsuperficiales TIPOS Y USOS DEL DRENAJE SUBSUPERFICIALES DE CARRETERAS Desde el punto de vista funcional, los elementos del sistema de drenaje subsuperficiales se puede clasificar en dos categorías: (1) los que controlan la infiltración y (2) los que controlan el agua subterránea. Los primeros se diseñan y construyen para interceptar y remover el agua que ingresa en la corona debido a la precipitación o al flujo superficial, en tanto que los segundos tiene como propósito abatir el nivel freático y reducir el movimiento de agua en las subrasante y las capas del pavimento. La manera más común de identificar los elementos del sistema de subdrenajes es en términos de su localización y su geometría. Las clasificaciones familiares de este tipo incluyen: drenes longitudinales, drenes transversales, drenes horizontales, capas permeables, sistemas de pozos y otros más elaborados.
  • 6.
    DRENES LONGITUDINALES Como loindica su nombre, un dren longitudinal se coloca en una dirección esencialmente paralela al eje de la carretera tanto horizontal como verticalmente. Está constituido por una zanja de cierta profundidad, un filtro protector de alguna clase y, eventualmente, un tubo colector. El grado de DRENAJE SUBSUPERFICIALES Sofisticación empleado en el diseño de estos drenes dependerá de Lafuente de agua que deba ser drenada y de la manera como se espera que ellos funcionen. Cuando se instalan para contribuir específicamente en la evacuación del agua que se infiltra en el pavimento, se llaman drenes laterales de base o drenes colectores longitudinales Cuando se usan para cortar la filtración en taludes o abatir el nivel freático se conocen como drenes interceptores longitudinales o, simplemente, como drenes longitudinales Es el que reduce al máximo la posible cantidad de agua que llega a la carretera. Cuando son construido con un buen sistema adecuado y opera correctamente disminuyendo la probabilidad de fallas y efectos adversos. Las aguas afectan a la carretera de la siguiente manera:  Disminución de la adherencia de los cauchos con el pavimento.  Se generan baches y producen fallas en el pavimento.  Puede sufrir el fenómeno de ascenso capilar por culpa del nivel featrico en la superficie. Existe un ciclo de las aguas de lluvias que caen sobre la superficie terrestre:  Se evapora por la acción del sol Drenaje Vial
  • 7.
     Se infiltraen el suelo  Escurre en el suelo buscando salida o corriente de agua Los drenajes pueden evitar daños que las aguas pluviales, superficiales o subterráneas pueden causar a la vía.  Drenaje de Aguas superficiales: caen sobre la carretera o llegan a ella. 1. Aguas que escurren en el pavimento 2. Aguas provenientes de los taludes de relleno 3. Restitución de los causes  Drenaje de Aguas subterráneas: es parte integral del ciclo hidrológico y producto de la infiltración e permeabilidad de las rocas. Obras de Drenaje Transversales: encausan las aguas para atravesar la vía para descargar su curso.  Obras de Drenaje Longitudinales: va paralelo a la vía recogiendo el agua de los taludes y reduciendo las infiltraciones en los suelos.  Obras de Subdrenajes: recogen y reducen las aguas tanto subterráneas como la infiltrada por las grietas del pavimento para ser descargada fuera de la vía. Componentes de Drenajes en la Vías Existen Dos Tipos Drenajes
  • 8.
    Los drenajes vialesPara debatir sobre las calzadas de las vías como principal medio de comunicación entre las ciudades, pueblos y países. Es referirse a una buena carretera partiendo no solo desde el inicio de la misma sino desde su planeación y la selección correcta de la misma, debemos definir más a fondo el diseño partiendo de las estructuras de drenaje idóneas de desalojar todo el escurrimiento aportado por la lluvia sobre la superficie terrestre, distribuida sobre la superficie de diversas manera la primera se evapora por la acción del sol, de igual manera se infiltra sobre el terreno, siendo la ultima la que escurre directamente sobre el terreno, en búsqueda de una corriente de agua. Es importante destacar el término de drenaje vial como elemento esencial para lograr reducir y dar salida al máximo la cantidad de agua que deposita en la carretera para evitar con el propósito de alejar las aguas de las carreteras, esto evitará su influencia negativa y estancamiento de la misma sobre los pavimentos. Es de aquí la importancia de la planeación de un buen drenaje en el momento de la elaboración del proyecto presentándolo sobre suelo estable inquebrantable y naturalmente drenado. Las aguas superficiales ya sea que caigan directamente sobre la carretera o que lleguen a ella por escurrimiento sobre terrenos adyacentes son evacuadas mediante obras de drenaje superficiales, mientras que las aguas subterráneas resultantes de la infiltración, ascenso del nivel freático y fenómenos de capilaridad se remueven a través de sub-drenajes. La mayoría de las fallas que suelen presentarse en las calzadas se encuentra estrechamente relacionada con la humedad que la misma presenta aunada a ellas la adherencia de los cauchos a la superficie mojada originando baches y fallas en el pavimento siendo las misma rígidas o flexibles. Reflexiones
  • 9.
    Es significativo queen la planeación de los drenajes viales tomemos en cuenta que existen varios tipos de drenajes viales que van desde las aguas superficiales como las subterráneas ambas relacionadas entre ellas porque buscan el mismo objetivo que es el de escurrir aguas naturales. Sistema de drenaje vial está destinado a evitar los daños que las aguas pluviales pueden causarles a las vías disminuyendo sustancialmente la probabilidad de falla y de otros efectos adversos que contribuya a acortar la vida útil. Una vía de comunicación no solo debe tener una buena planeación, sino también un buen diseño capaces de desalojar de forma eficiente las aguas aportadas por las lluvias y así evitando el deterioro del pavimento manteniendo en buen estado la carreta y segura.
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