DRENES HORIZONTALES

1. SISTEMAS DE CONTROL DE
AGUA
Laura Velázquez
Electiva V

2. DRENES HORIZONTALES O DE PENETRACIÓN
u principal objetivo es
derrocar el nivel freático
existente en el sitio para
incorporarlo a un nivel que
incremente la estabilidad
del talud.
stá formada por una
tubería perforada que se
incorpora en una masa de
suelo mediante a partir de
una perforación profunda
subhorizontal o
ligeramente inclinada.
¿Qué es?
S
E
¿Como está
conformado?
Podrá ser equipo ligero rotatorio
o a percusión con martinete en el
frente, que permita obtener
perforaciones con diámetros 50
mm a 150 mm, en suelo o en roca.
as plataformas contarán con
canastillas telescópicas, de
accionamiento hidráulico o
neumático, cuya versatilidad de
movimientos permitan acercar y
retirar el equipo, materiales y
personal para la perforación e
instalación de los drenes de
penetración transversal.
L

3. DRENES HORIZONTALES O DE PENETRACIÓN
¿Como está conformado?
1Equipo a Rotopercusión
Posee sistema de rotación
y percusión.
Es el equipo ideal para
subdrenes profundos.
2Equipo a rotación Hidráulica
Comúnmente están montadas
sobre patines
Es el más empleado debido a
su disponibilidad y facilidad de
transporte
3Equipo a rotación simple
El sistema es sencillo.
Su uso está limitado a
subdrenes poco profundos 4
Equipo a percusión
Tiene el inconveniente de
la dificultad para mantener
una pendiente sobretodo
cuando encuentra cantos o
rocas duras

4. Diseño de Subdrenes de Penetración
Realizar estudio geotécnico Características de las aguas subterráneas
Determina
Ubicación de piezómetros abiertos
de control
Medir el abatimiento del nivel de agua
Ubicar el dren en una cota, de tal forma
que la cabeza de agua sea suficiente
Permiten
Por debajo de la zona de falla, se debe
chequear que esté dentro del acuífero
preferible
La pendiente debe ser de tal manera que Profundizar El dren no suba a cotas arriba
de la línea de nivel de agua.
MÉTODO CONSTRUCTIVO
DRENES HORIZONTALES O DE PENETRACIÓN

5. MÉTODO CONSTRUCTIVO
Diseño de Subdrenes de Penetración
Método de Choi (1977), Pellewitz
(1978), Kenney (1977)
o se utiliza mucho
por no tener en cuenta
los parámetros
geológicos y tratan al
asuelo como un
elemento homogéneo
N
DRENES HORIZONTALES O DE PENETRACIÓN

6. Método Kenney
Diseño de Subdrenes de Penetración
as Líneas punteadas
representa una familia de drenaje
que tiene el mismo valor de L
Donde L=
𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑟𝑒𝑛
𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑙𝑢𝑑
L
MÉTODO CONSTRUCTIVO
DRENES HORIZONTALES O DE PENETRACIÓN

7. Diseño de Subdrenes de Penetración
S=
2ℎ
𝑘
𝑞
Fórmula de Kozeny
Donde:
S= Separación entre drenes
h= Altura del nivel freático por encima
del de los drenes
k= permeabilidad de la formación
q= caudal unitario del subdren
iene como objetivo emplear una sarta de
subdrenes a un espaciamiento predeterminado
y colocar drenes intermedios adicionales, de
acuerdo al comportamiento de
los niveles freáticos
en el talud.
T
MÉTODO CONSTRUCTIVO
DRENES HORIZONTALES O DE PENETRACIÓN

8. Ejecución de las perforaciones e instalación del dren
l esviaje y la inclinación de las tuberías horizontales serán los establecidos en el proyecto
o aprobados por el Interventor, pudiéndose realizar los últimos ajustes en campo, según las
condiciones del terreno en el punto de instalación de cada dren.
E
i la perforación se hace en materiales sueltos o inestables, se colocará inmediatamente
tubería de revestimiento, la cual se removerá después de haber instalado la tubería
ranurada de PVC. Durante la perforación, se cuidará que el agua, si ésta se usa en la
perforación, no contamine los cauces de agua superficiales.
1S
2
3
a tubería se colocará con la ayuda del equipo de perforación para introducirla en el
barreno. Para formar una línea de tubería continua se conectarán los tramos de tubería
que sean necesarios. Los tubos de cloruro de polivinilo (PVC) se pegarán entre sí, con el
sistema indicado en los documentos del proyecto o el autorizado por el Interventor.
L
MÉTODO CONSTRUCTIVO
DRENES HORIZONTALES O DE PENETRACIÓN

9. Ejecución de las perforaciones e instalación del dren
E
4l espacio entre la perforación y el tramo de tubería no perforada se sellará en un tramo
de al menos tres (3) metros hacia adentro a partir de cara del talud, con un material
impermeable que cumpla lo establecido en el proyecto o aprobado por el Interventor. El
espacio entre el barreno y la tubería perforada en el resto de la longitud del dren no se
deberá sellar.
5 e deberá instalar un sistema colector del tipo, características y dimensiones indicadas
en el proyecto o aprobadas por el Interventor.
S
MÉTODO CONSTRUCTIVO
DRENES HORIZONTALES O DE PENETRACIÓN

10.  Su trabajo es rápido
 Fáciles de instalar
 Se obtiene un aumento
importante del factor de
seguridad del talud en
muy poco tiempo
 No se podrán ejecutar
los trabajos en
momento de lluvias,
ni cuando la
temperatura sea
inferior a 2º C
 No se puede ejecutar
el trabajo en tiempos
nocturnos, a menos
de que el constructor
así lo decida
Desventajas
Ventajas
POZOS VERTICALES DE DRENAJE

11. POZOS VERTICALES DE DRENAJE
¿Qué es?
on perforaciones verticales
abiertas que tratan de aliviar las
presones de poros.
S
Realizan este procedimiento
cuando lo acuíferos están
confinados por materiales
impermeables como puede
ocurrir en las intercalaciones de
Lutitas y areniscas.
Revestimiento
temporal
Perforador
Colector de
fondo en PVC

12. MÉTODO CONSTRUCTIVO
DRENES HORIZONTALES O DE PENETRACIÓN
¿Como está conformado?
Tienen generalmente
un diámetro externo
de 16 a 24 pulgadas
Poseen un tubo perforado
de 4 a 8 pulgadas de
diámetro en el interior de
la perforación
En ocasiones se utilizan
drenes de diámetro
hasta de dos metros
El espacio anular entre
la perforación y el tubo
se llena con material de
filtro.
Su sistema de drenaje
puede ser por bombeo,
interconectando los
pozos por drenes de
penetración o por medio
de una galería e drenaje
o empleando un sistema
de sifón.

13. MÉTODO CONSTRUCTIVO
DRENES HORIZONTALES O DE PENETRACIÓN
El espaciamiento de los pozos depende
de la estructura de las formaciones
i aparecen
juntas verticales
es posible que
los pozos no
intercepten las
presiones de
agua
S ebe tenerse en
cuenta que es más
efectivo incrementar
el número de pozos
que aumentar el
diámetro
D os espaciamientos
más comunes varían
de 3 a 15 metros
L a profundidad depende
del espesor de la zona y
la inestabilidad
requerida. Se conoce de
drenes hasta de 50
metros de profundidad
L

14. MÉTODO CONSTRUCTIVO
DRENES HORIZONTALES O DE PENETRACIÓN
Sistema que drena por GRAVEDAD
Consiste en la construcción
de drenes horizontales
El sector inferior de los pozos verticales
Interceptan
Consiste en pozos verticales de
diámetros
entre
1,5 y 2,0 metros espaciados 5 a 8 metros
e interconectados en su base por un tubo
La tecnología RODREN
El pozo es perforado mediante un
equipo estándar
La construcción de pilas
para
En ocasiones se pueden requerir
entibados para
prevenir El derrumbe de las paredes o
la colocación de una pared
metálica o tubo vertical.

15. MÉTODO CONSTRUCTIVO
DRENES HORIZONTALES O DE PENETRACIÓN
Se instalan mediante dentro
Los drenes colectores
De drenes horizontales que interceptan
el diámetro del pozo vertical
la perforación
Permite drenar a grandes
profundidades sin la necesidad de
perforar
Zanjas continuas y es accesible para
inspección y mantenimiento
Caissons acampanados con drenes horizontales
Las excavaciones se llenan con
material de filtro
Se construye para que las puntas de las
campanas se intercepten para producir
un drenaje entre campana y campana
En ocasiones

16.  Pueden empezar a
operar antes de
excavar la ladera
 Juegas un
importante papel a
la hora de mantener
elevados los
esfuerzos efectivos.
 para que su efectividad se
mantenga, han de estar
permanentemente en
operación
 La utilización de drenes
verticales por bombeo
presenta problemas de
mantenimiento y operación del
sistema de drenaje.
Desventajas
Ventajas
DRENES HORIZONTALES O DE PENETRACIÓN
 Existen dudas serias sobre su
funcionalidad con el tiempo con
los sistemas de sifón para
drenaje de los pozos verticales
Pozos verticales acampanados que
se traslapan en el pie.

17. SUBDRENAJE DE ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN
s uno de los
métodos más efectivos
para la estabilización
de los deslizamientos.
Tiene por objeto
disminuir las presiones
de poro o impedir que
estas aumenten. la
cantidad de agua
recolectada,
¿Qué es?
E
¿Como está
conformado?
D
os lloraderos normalmente
tienen un diámetro de 75 mm
L
ebe poseer un espacimiento no
mayor de 1,5 metros
horizontalmente y un metro
vertilcamente
a hilera más baja de lloraderos
debe estar aproximadamente a 30
centímetros por encima del pie del
muro
L
MÉTODO CONSTRUCTIVO

18. SUBDRENAJE DE ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN
MÉTODO CONSTRUCTIVO
Diseño del sistema
Se debe calcular
teniendo en
cuenta la
permeabilidad
del suelo o roca
que va a drenar
S omo regla general
la permeabilidad del
filtro debe ser al
menos 100 veces la
permeabilidad del
suelo.
C Una vez calculado
el caudal se debe
calcular la sección
de los subdrenes
utilizando la ley de
Darcy.
U Debe diseñarse con
factores de seguridad
para caudales iguales o
superiores a diez, con el
objeto de garantizar la
efectividad del sistema
D

19. Subdren
Subdren
Relleno
Terraplén compactado
Trinchera drenante
Para evitar la
Saturación
Del terraplén
Excavación en Grados
Nacimientos de agua
SUBDRENAJE DE ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN
MÉTODO CONSTRUCTIVO

20. El sistema de drenaje puede consistir
en colchones de drenaje, pantallas,
subdrenes, interceptores o incluso
subdrenes horizontales
Durante su funcionamiento puede
presentarse taponamiento debido
a que no se utiliza material de
filtro de acuerdo al tipo de suelo
detrás del muro.
Desventajas
Ventajas
SUBDRENAJE DE ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN