Revista de clasificación subdrenajes

1. SUBDRENAJES
NEWS
Septiembre
2016
CONTROL DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS
El drenaje reduce el peso de la masa y al mismo tiempo aumenta
la resistencia del talud
SUBDRENAJE O DRENAJE SUBTERRÁNEO
Tiene por objeto disminuir las presiones de poro
SUBDRENAJES MÁS
COMUNES
Colchones de Drenaje, Subdrén Interceptor, Drenes Horizontales
Autor: Luis Miguel Useche Astorga

2. Contenido
CONTROL DE AGUAS
1 SUPERFICIALES Y
SUBTERRÁNEAS
ZANJAS DRENANTES
2 DEFINICIÓN, MATERIALES Y
EJECUCIÓN
SISTEMAS DE CONTROL
3 CARACTERIASTICAS
SUBDRENAJES

3. CONTROL DE AGUAS
SUPERFICIALES Y
SUBTERRÁNEAS
Los métodos de estabilización de
deslizamientos que contemplen el
control del agua, tanto superficial
como subterránea son muy
efectivos y son generalmente, más
económicos que la construcción de
grandes obras de contención, en
cuanto tienden a desactivar la
presión de poros, considerada como
el principal elemento
desestabilizante de los taludes.
El drenaje reduce el peso de la masa
y al mismo tiempo aumenta la
resistencia del talud al disminuir la
presión de poros. Existen varias
formas de drenaje, superficial y
profundo.
profundo. El objetivo principal de
estos métodos es el de disminuir la
presión de poros y en esa forma
aumentar la resistencia al corte y
eliminar las fuerzas hidrostáticas
desestabilizantes.
El factor de seguridad de cualquier
superficie de falla que pasa por
debajo del nivel de agua puede ser
mejorado por medio de subdrenaje.
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4. Cuando exista peligro de migración
del suelo, que rodea la zanja hacia
el interior de la misma, se deberá
disponer de un filtro normalmente
geotextil, protegiendo el material
drenante.
ZANJAS DRENANTES
Consisten en zanjas rellenas de
material drenante, adecuadamente
compactado, en el fondo de las
cuales generalmente se disponen
tubos drenantes, (perforados, de
material poroso, o con juntas
abiertas), y que, normalmente tras
un relleno localizado de tierras, se
aíslan de las aguas superficiales por
una capa impermeable que sella su
parte superior.
A veces se omiten los tubos de
drenaje, en cuyo caso la parte
inferior de la zanja queda
completamente rellena de material
drenante, constituyendo un dren
ciego o dren francés. En estos
drenes el material que ocupa el
centro de la zanja es piedra gruesa.
Los tubos a emplear en zanjas drenantes podrán ser de hormigón en
masa o armado, policloruro de vinilo, polietileno de alta densidad o
cualquier otro material sancionado por la experiencia.
MATERIALES
Los materiales principales a utilizar
son tubos y el material drenante, con
relación al resto de materiales de
denominan auxiliares y son tales como
filtro geotextil, relleno de tierras de la
parte superior de la zanja e
impermeabilización de la misma.
Se estará, en todo caso, a lo dispuesto
en la legislación vigente en materia
medioambiental, de seguridad y salud,
y de almacenamiento y transporte de
productos de construcción.
EJECUCIÓN
Su ejecución incluye normalmente las
operaciones siguientes:
• Excavación.
• Ejecución del lecho de asiento de la
tubería y, en su caso, disposición del
filtro geotextil.
• Colocación de la tubería.
• Colocación y compactación del
material drenante.
• Relleno de tierras de la parte superior
de la zanja, en su caso.
• Impermeabilización de la parte
superior de la zanja.
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5. SISTEMAS DE CONTROL DE
AGUAS
Los sistemas más comunes para el
control del agua son:
1.- Zanjas de coronación o canales
colectores (Drenaje Superficial).
2.- Cortinas subterráneas.
3.- Drenes interceptores.
4.-Subdrenes horizontales o de
penetración.
5.- Galerías y túneles de drenaje.
6.- Drenes verticales.
7.- Trincheras estabilizadoras.
8.- Pantallas de drenaje.
9.- Pozos de drenaje.
La efectividad de los sistemas varía de
acuerdo a las condiciones
hidrogeológicas y climáticas. En
cualquier sistema de subdrenaje el
monitoreo posterior a su construcción
es muy importante, deben instalarse
piezómetros antes de la construcción
de las obras de control que permitan
observar el efecto del subdrenaje y a
largo plazo dar información sobre la
eficiencia del sistema, el cual puede ser
deteriorado por taponamiento o
desgaste. El volumen de agua
recolectada no es necesariamente un
indicativo de su efecto, debido a que en
suelos poco permeables, se puede
obtener una reducción muy
importante en laspresiones de poro y
por lo tanto un aumento en el factor de
seguridad, con muy poco flujo de agua
hacia el sistema de subdrenaje. En
masas de roca el flujo de agua
generalmente, está determinado por
las juntas por lo tanto el sistema debe
estar destinado a interceptarlas.
1.- Drenaje Superficial
El objetivo principal del
drenaje superficial es mejorar
la estabilidad del talud
reduciendo la infiltración y
evitando la erosión. El
sistema debe captar la
escorrentía tanto del talud
como de la cuenca de drenaje
arriba del talud y llevar el
agua a un sitio seguro El agua
de escorrentía debe desviarse
antes de que penetre, esto se
logra con la construcción de
zanjas en la parte alta del
talud, llamadas zanjas de
coronación.
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6. 2.- Cortinas Subterraneas
Puede impedir que el agua subterránea
alcance la zona de inestabilidad
potencial mediante la construcción de
pantallas impermeables profundas.
Pueden consistirse en zanjas
profundas rellenas de asfalto o
concreto, tablestacados, cortinas de
inyecciones, o líneas de bombeo de
agua consistentes en hileras de pozos
verticales.
3.- Drenes interceptores
Son zanjas excavadas a mano o con
retroexcavadora, rellenas de material
filtrante y elementos de captación y
transporte del agua. La profundidad
máxima de seis metros, se debe tomar
encuenta que tienden a taponearse por
el transporte y depositación de las
partículas más finas del suelo. Por lo
que se debe colocar un filtro que filtre
el agua de manera rápida además de
impedir el paso de las particulas finas.
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7. 4.-Subdrenes horizontales o de
penetración
Consiste en una tubería perforada
colocada a través de una masa de
suelo, mediante una perforación
profunda subhorizontal o ligeramente
inclinada, con el cual se busca abatir el
nivel freático, hasta que se incremente
la estabilidad del talud. Son rápidos y
simples de instalar, cuya longitud
depende de las necesidades,
comúnmente varían entre los diez y los
cuarenta metros.
Para el diseño de y ubicación de los
drenes se debe hacer previamente un
estudio geotécnico para determinar las
características del régimen de aguas
subterráneas, así como también de la
superficie potencial de falla. Es
necesario realizar mantenimiento de
los drenes cada 5 a 8 años, donde
existan materiales finos que se puedan
sedimentar o raíces que puedan crecer.
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8. 5.- Galerías y túneles de drenaje
La galería de drenaje es un túnel cuyo
objetivo específico es el de disminuir
las presiones de poros y controlar las
corrientes profundas de agua
subterránea en un talud. Deben tener
una sección adecuada para facilitar su
construcción y se colocan
generalmente, por debajo de la posible
zona de falla
6.- Drenes verticales
son perforaciones verticales abiertas
que tratan de aliviar las presiones de
poros, cuando los acuíferos están
confinados por materiales
impermeables como puede ocurrir en
las intercalaciones de Lutitas y
areniscas. Los pozos verticales, tienen
generalmente un diámetro externo de
16" a 24", con un tubo perforado de 4"
a 8" de diámetro en el interior.
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9. 7.- Trincheras estabilizadoras
son zanjas profundas y anchas
construidas generalmente, con
maquinaria pesada que en su fondo
y/o paredes laterales lleva un colchón
de filtro, un dren interceptor o un
sistema de drenes tipo espina de
pescado. La zanja posteriormente se
rellena con enrocado o con material
común de acuerdo a las necesidades
específicas del caso.
8.- Pantallas de drenaje
estructuras similares en apariencia a
un muro de contención, las cuales se
colocan sobre la superficie del talud
con el objetivo principal de impedir
que se produzca erosión ocasionada
por las exfiltraciones de agua
subterránea. Constan de tres
elementos: Filtro sobre la superficie
del talud, Estructura de contención o
retención y Subdren colector
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