Capítulo IX Obras Hidráulicas

Escuela de Ingeniería de Caminos de Montaña Capítulo IX Obras Hidráulicas

Fissore, Alejandra Débora Gamarra Tuco, Ruben Francisco García-Godos Peñaloza, Luz Matilde Gavaldá, Guillermo Martín

9-0

CAPÍTULO IX ...........................................................................................................9-1 9 OBRAS HIDRÁULICAS.....................................................................................9-1

9.1 DESAGÜES ...............................................................................................9-1 9.2 ALCANTARILLAS TRANSVERSALES ......................................................9-3

9.2.1 ESTUDIOS HIDROLÓGICOS.............................................................9-3 9.2.2 TIPOLOGÍA, SECCIONES Y MATERIALES. .....................................9-4 9.2.3 CONCEPTO DEL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL.................9-4 9.2.4 MEDIDAS MÍNIMAS ...........................................................................9-5 9.2.5 MUROS DE CABECERA....................................................................9-5 9.2.6 ALCANTARILLAS NORMALES Y ESVIADAS....................................9-6 9.2.7 PROYECTO DE ALCANTARILLAS....................................................9-6

9.3 CUNETAS..................................................................................................9-9 9.3.1 REVESTIMIENTO DE CUNETAS.....................................................9-10

9.4 ESPALDONES PARA DEFENSA Y ENCAUZAMIENTO.........................9-11 9.4.1 ENCAUZAMIENTO PARA ALCANTARILLAS ..................................9-11 9.4.2 ALUVIÓN PROGRESIVA 700...........................................................9-11



9-1

CAPÍTULO IX

9 OBRAS HIDRÁULICAS De las obras hidráulicas mencionadas en el capítulo VII (Puente, Alcantarillas Transversales al camino, Alcantarillas Longitudinales, Cunetas, Obras de encauzamiento, Espaldones de defensa, Protección de pie de talud), para la sección en estudio 2007 Puesto de Vega – Ingreso a Túnel, no fue necesario proyectar las que se mencionan a continuación: Puente porque el proyecto no atraviesa el cauce del Río Montaña Alcantarillas Longitudinales ya que no hay accesos a propiedades ni cruces con otras vías. Protecciones en pie de talud porque debido a que la cota de creciente máxima del río no alcanza el pie de talud en ningún punto del proyecto para una recurrencia de 100 años.

9.1 DESAGÜES

El diseño planialtimétrico estuvo concebido desde un principio considerando afectar lo menos posible a los cauces naturales más importantes. Todas las cuencas comprometidas en el proyecto discurren hacia el río Montaña y atraviesan el camino de izquierda a derecha. Contando con los caudales obtenidos mediante el Método Racional Clásico (capítulo VII) y con los perfiles transversales de la planialtimetría planteada, se procedió a realizar un estudio de desagües. La decisión de colocar o no una alcantarilla para cada una de las cuencas delimitadas, se estudió a través de un análisis racional que tiene en cuenta la interrelación entre el caudal y la velocidad del agua y la forma del perfil transversal del camino. En los casos que el agua de la cuenca podía transportarse por cuneta, gracias a las características geométricas de la misma y a que los caudales involucrados eran pequeños y las velocidades del agua no erosivas, se estimó que no era necesario construir una alcantarilla. En los casos que estas situaciones no se producían, fue necesaria la materialización de la obra. Este modo de analizar los desagües generó la necesidad de proyectar alcantarillas, obras de defensa y encauzamiento, protección de fondo de cunetas, etc. Como resultado del análisis de los desagües se obtuvo el plano de Cuencas y desagües donde se indican las principales obras hidráulicas proyectadas. Según figura 9-1



2

12

13

14

1519

2122

70º

80°

90°

90°

90°

90°

65°

90°

80°

13-a

13-b

16-a16-b

19-a

19-b20

90°

80°

90°

Río MontañaQ= 130 m3/seg

h O 1,00 m

Figura 9-1 Plano de Cuencas y Desagües



9-3

9.2 ALCANTARILLAS TRANSVERSALES

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 y las consideraciones de cálculo hechas para este tipo de canales, son válidos en el diseño de alcantarillas. El diseño de las alcantarillas requiere una serie de estudios previos que pueden agruparse en:

• Estudios hidrológicos.

• Estudios topográficos.

• Estudios hidráulicos. 9.2.1 ESTUDIOS HIDROLÓGICOS

Los principios de la hidrología relacionados con el estudio del drenaje de la carretera ya se han expuesto. Ellos son aplicables al diseño de alcantarillas, siempre que se disponga de datos suficientes. Es probable, sin embargo, que la información de precipitación y escurrimiento para las corrientes que se tratan de evacuar a través de las alcantarillas no sea obtenible o que sea necesario obtener datos deducidos de la observación del comportamiento de estructuras similares en la región. Dentro de los parámetros a definir en el estudio, el período de retorno de la lluvia de diseño es uno de los más importantes y su elección depende de los siguientes criterios: Importancia de la vía, posibles daños que una crecida pueda ocasionar a personas y propiedades adyacentes, inconveniente que tal crecida pueda provocar al tráfico, costos de amortización y mantenimiento de la estructuras durante la vida de la carretera. Teniendo en cuenta estos factores, el periodo de retorno para pequeños puentes y alcantarillas puede variar de 5 a 100 años, siendo uno de los valores más usados el de 25 años. Otro criterio utilizado para seleccionar la frecuencia, basado en el factor económico y en los daños que una inundación puede ocasionar a la carretera, establece que una alcantarilla debe evacuar la descarga correspondiente a una frecuencia de diez años sin que se produzca carga estática en la corona a la entrada del conducto y que el proyecto de las alcantarillas y sus obras complementarias debe ser balanceado para evitar daños severos provenientes del nivel impacto de las velocidades que pueda producir una descarga de 100 años de frecuencia. La selección del tamaño de la estructura de drenaje, que sea adaptable a un sitio determinado, depende generalmente de la precisión con que se puedan señalar sobre los planos topográficos o sobre las fotografías aéreas de los alrededores de la carretera, las cuencas de los arroyos y corrientes de agua que cruzan la vía, el perfil longitudinal y transversal del canal a la entrada y salida de la alcantarilla; la sección transversal del terraplén, las cotas de inundación permisibles a la entrada y salida de la estructura, la naturaleza de lecho del canal, las posibilidades de



9-4

erosión. En consecuencia los estudios topográficos sobre fotografías aéreas deben incluir el perfil y la sección del canal, estudios de suelo, observaciones referentes al carácter general de la topografía, y tipo de vegetación.

9.2.2 TIPOLOGÍA, SECCIONES Y MATERIALES. Las formas más usuales de las secciones transversales responden a diseños circulares, para reducidos caudales de descarga y rectangulares para caudales mayores. Se presentan además secciones abovedadas y ovaladas formadas por arcos de circunferencia que tienen la ventaja sobre el caño circular de permitir mayor escurrimiento de agua con menor altura de alcantarilla. Las alcantarillas tipo bóveda, de frecuente utilización en el pasado, prácticamente se hallan en desuso por tratarse de estructuras poco económicas, quedando circunscrito su uso a obras en las que prive un criterio arquitectónico. En relación a los materiales utilizados en la construcción de alcantarillas, se puede decir que dependen mucho de la mano de obra calificada.

Tabla 9-1 Designación y Materiales utilizados

DESIGNACIÓN MATERIALES

RectangularHormigón

MamposteríaMadera

Caño circular HormigónChapa ondulada cincada

Caño abovedado Chapa ondulada cincadaCaño ovalado Chapa ondulada cincada

BóvedaHormigón

MamposteríaHormigón y chapa ondulada

9.2.3 CONCEPTO DEL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL

Las alcantarillas están sometidas a dos estados de cargas principales:

• Solicitaciones debidas a las cargas del tránsito: su valor se hace máximo cuando no hay recubrimiento de terraplén sobre el conducto (tapada). En este caso la parte superior de la alcantarilla actúa como superficie de rodamiento. En la medida en que se incrementa la tapada aumenta la distribución de las cargas y disminuyen las solicitaciones sobre la alcantarilla.

• Solicitaciones debidas al peso del terraplén y al tipo de estructura resistente de la alcantarilla.

En referencia a esto podemos decir que las tensiones determinantes para el diseño de una estructura corresponden a las de las solicitaciones del tránsito para bajas tapadas, y a las del peso del terraplén para elevados rellenos. La magnitud de la carga estática que actúa sobre una alcantarilla no sólo es función del peso del material ubicado sobre el mismo, sino también de ciertos esfuerzos cortantes que se generan en los planos verticales definidos por los bordes del conducto.



9-5

Las solicitaciones que actúan sobre el conducto son función del grado de rigidez de la estructura, la cual puede ser rígida o flexible. Son estructuras rígidas todas aquellas que no admiten deformaciones apreciables; las flexibles son aquellas construidas con chapa ondulada y que admiten deformaciones verticales de hasta un 5% de su diámetro, sin sufrir disminuciones apreciables en su resistencia estructural.

9.2.4 MEDIDAS MÍNIMAS No se recomiendan dimensiones de la sección transversal de la alcantarilla inferiores a 1.00 m, ya que deben permitir la entrada de operarios para efectuar labores de reparación o limpieza en el interior de la misma. Cabe consignar que en alcantarillas de pequeñas dimensiones, el incremento de los costos en relación al aumento de su tamaño de escurrimiento, no responde a una progresión directa. El proyecto en estudio prevé como dimensión mínima de escurrimiento 1 metro, independiente de la forma y material adoptada para la alcantarilla.

9.2.5 MUROS DE CABECERA Reciben tal denominación las obras realizadas en los extremos laterales de los conductos, que les confieren los siguientes beneficios:

• Incrementan la eficiencia hidráulica de la alcantarilla.

• Retienen el talud de los terraplenes, disminuyendo la longitud del conducto.

• Previenen la erosión y la socavación tanto a la entrada como a la salida de la obra.

• Sirven de anclaje a la alcantarilla y controlan posibles infiltraciones.

• Mejoran la apariencia estética. Las alcantarillas diseñadas para el presente proyecto han tomado en cuenta la utilización de muros de cabecera en cada una de ellas, los cuales se hacen necesarios por la topografía agreste de la zona y el poder de arrastre que poseen los caudales conducidos.

9.2.5.1 TIPOLOGÍA DE MUROS DE CABECERA En relación a su geometría se presentan dos formas típicas de muros de cabecera: Muros de vuelta Son aquellos construidos paralelos al eje de la carretera, se emplean en escurrimientos con bajos caudales o en cauces indefinidos. Son utilizados usualmente en alcantarillas para acceso a propiedades. Muros de ala Su ángulo varía entre 30° a 75° con respecto al eje longitudinal del conducto, presentando una mejor eficiencia hidráulica en relación a los muros de vuelta. Es deseable diseñar alas con ángulos de 30° ya que valores mayores no aumentan la eficiencia hidráulica pero si incrementan los costos de construcción. Cuando la velocidad de escurrimiento provoca erosión en el lecho del cauce a la salida del conducto, deben preverse obras complementarias a los muros de



9-6

manera de controlar estos procesos. Estas obras pueden consistir en: platea integrada con los muros, saltos, rápidos y disipadores de energía. Alcantarillas Sin Cabeceras Se considera que una alcantarilla tiene extremos prolongados cuando el conducto se continúa hasta no menos de la intersección del plano del talud del terraplén con el terreno natural. Esta embocadura tiene menor eficiencia hidráulica y se la emplea cuando son remotas las posibilidades de procesos erosivos. En general esta solución resulta más económica que la construcción de muros y es aplicable en aquellos suelos que condicionen la fundación de obras de encauzamiento. En caso que deban construirse extremos prolongados y sea necesario proteger los terminales del conducto, suelen diseñarse obras complementarias mediante elementos formados por gaviones de alambre. La forma de estas prolongaciones pueden ser: rectas, biseladas y mixtas.

9.2.6 ALCANTARILLAS NORMALES Y ESVIADAS Se dice que una alcantarilla es normal cuando las proyecciones horizontales del eje longitudinal del conducto y del eje del camino son perpendiculares. Cuando Esto no ocurre se dice que la alcantarilla es esviada o sesgada. A medida que se incrementan los caudales y los cauces adquieren mayor definición, mayor debe ser la coincidencia entre el ángulo de esviaje del conducto y el del escurrimiento. Para estas condiciones pueden arbitrarse dos soluciones: modificar el cauce con el objeto de lograr un cruce lo más normal posible al camino, o diseñar el conducto con el esviaje adecuado. El dar esviaje a un conducto significa un mayor costo de construcción (se incrementa la longitud del conducto y el volumen de los muros).

9.2.7 PROYECTO DE ALCANTARILLAS La concepción para el diseño de alcantarillas fue tratar de utilizar los Planos Tipo de la DNV tanto para alcantarillas como para muros de cabecera. Sólo en situaciones extraordinarias se proyectaron planos de detalles que forman parte de la documentación. HIDROLÓGICOS: El primer aspecto que se consideró es que las secciones de las alcantarillas permitan evacuar los caudales previstos para la recurrencia establecida. TIPOLOGÍA, SECCIONES Y MATERIALES: Para caudales pequeños (máximo 1.40 m3/seg) se proyectaron alcantarillas circulares y para caudales mayores (mínimo 3.10 m3/seg.) alcantarillas bóvedas. No fueron utilizadas las alcantarillas rectangulares de Hº (s/ Pl. Tipo O-41211 M) debido a que las tapadas existentes no satisfacían el CRITERIO DE COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL. Se adoptaron secciones de 1.00 m de diámetro, considerando el criterio de SECCIÓN MÍNIMA. Se adoptaron alcantarillas de caño circular de chapa cincada según Plano Tipo H-10236, en correspondencia con los caudales más bajos, motivado por razones económicas. Para las formas abovedadas también se adoptó como material la chapa cincada según Plano Tipo H-10235, previendo ejecutar una protección de



9-7

hormigón en el fondo de las mismas para prevenir la abrasión provocada por el arrastre de materiales del cauce. PENDIENTE DEL CAÑO: Como criterio general se diseñaron las alcantarillas respetando las pendientes naturales de los cauces con el fin de no provocar erosiones ni depósitos de material de arrastre. MUROS DE CABECERA: En general se adoptaron cabeceras según Plano Tipo H-9987. Para dos cabeceras aguas abajo se utilizaron muros de frente de gavión, motivado por las fuertes pendientes de los caños y las dimensiones de la tapada. En el Sector del Cerro Arenoso fue necesario proyectar un sumidero aguas arriba para permitir la evacuación de las aguas transportadas por la cuneta trapecial; aguas debajo de esta alcantarilla no se proyectó cabecera, sino que se dejó el caño recto y se protegió el talud mediante colchonetas. Para la última alcantarilla se modificó el plano tipo para la cabecera aguas arriba para permitir el ingreso de las aguas provenientes de la cuneta triangular. Para el diseño de las alcantarillas, se realizó un proceso interactivo entre la ubicación dentro del terraplén y las dimensiones necesarias del conducto para que el agua pueda evacuarse en forma adecuada. Para determinar la ubicación geométrica de los conductos dentro del perfil longitudinal del curso agua en el sector del camino, se utilizó en programa EICGAL. Con él se obtuvieron las Cotas de desagüe, pendientes y longitudes de los conductos. Para la determinación de las dimensiones de la sección de los conductos se utilizó el programa CULVERT MASTER. La salida de resultados de este programa incluye información de tirantes a la entrada, a la salida, verificación del funcionamiento de la alcantarilla (control de entrada o de conducto), velocidades del agua a la salida, etc. Cabe mencionar que todas las pendientes de los conductos son superiores a las críticas, por lo que todas las alcantarillas funcionan con control de entrada. Un resumen de las Alcantarillas se muestra en la tabla 9-2.

Tabla 9-2 Resumen de Alcantarillas

N. Progr. Esviaje Pend. Tipo Caudal Tap. Sección Nº J Tipo de caño Cabeceraα des. alc. eje Cond. Total ond esp Arriba Abajo

1 51 -80 -22.43 H-10236 1.10 4.34 1.20 1 29.00 100x20 2.5 H-9987 Gavión2 170 -65 -9.21 H-10236 0.80 4.32 1.00 1 28.00 100x20 2.5 H-9987 H-99873 354 90 -11.36 H-10236 0.20 2.19 1.00 1 20.00 100x20 2.5 H-9987 H-99874 385 90 -11.60 H-10235 6.80 1.75 2.62 x 1.80 1 17.69 152x50 2.5 H-9987 H-99875 442 -80 -10.38 H-10235 8.30 5.23 2.97 x 2.01 1 28.67 152x50 2.5 H-9987 H-99876 605 90 -11.49 H-10236 0.50 3.77 1.00 1 24.00 100x20 2.5 H-9987 H-99877 894 90 -18.38 H-10236 1.20 0.96 1.20 1 18.00 100x20 2.5 H-9987 H-99878 1160 -80 -10.00 H-10236 0.90 1.18 1.20 1 21.00 100x20 2.5 sumidero libre9 1427 90 -12.53 H-10235 3.10 3.12 1.80 x 1.37 1 23.00 100x20 2.5 H-9987 H-998710 1498 -70 -18.33 H-10235 6.70 1.90 2.62 x 1.80 1 22.57 152x50 2.5 H-9987 H-998711 1540 90 -24.07 H-10236 0.60 2.76 1.20 1 24.00 100x20 2.5 H-9987 Gavión12 1680 90 -13.51 H-10236 1.40 4.30 1.20 1 27.00 100x20 2.5 H-9987m H-9987



9-8

En la tabla 9-3 se presentan los resultados obtenidos del programa CULVERT MASTER.

Tabla 9-3 Velocidades y Tirantes de Agua en Alcantarillas

N. Progr. Esviaje Caudal Tipo D/H J He Hs Velα (m3/s) alc. Total (m) (m) (m/s)

1 51 -80 1.10 H-10236 1.20 29.00 0.69 0.27 5.882 170 -65 0.80 H-10236 1.00 28.00 0.64 0.29 3.853 354 90 0.20 H-10236 1.00 20.00 0.27 0.14 2.794 385 90 6.80 H-10235 2.62 x 1.8 17.69 1.53 0.48 6.725 442 -80 8.30 H-10235 2.97 x 2.01 28.67 1.57 0.47 7.226 605 90 0.50 H-10236 1.00 24.00 0.48 0.22 3.677 894 90 1.20 H-10236 1.20 18.00 0.75 0.30 5.578 1160 -80 0.90 H-10236 1.20 21.00 0.66 0.30 4.119 1427 90 3.10 H-10235 1.80 x 1.37 23.00 1.07 0.39 5.75

10 1498 -70 6.70 H-10235 2.62 x 1.8 22.57 1.45 0.40 8.2911 1540 90 0.60 H-10236 1.20 24.00 0.43 0.20 4.9712 1680 90 1.40 H-10236 1.20 27.00 0.84 0.34 5.17

He: Altura de Agua a la entrada de la AlcantarillaHs: Altura de Agua a la salida de la AlcantarillaVel: Velocidad del Agua a la salida de la Alcantarilla

Culvert Master

De acuerdo a las velocidades calculadas, se concluye que es necesario proteger la descarga de todas las alcantarillas a los efectos de disipar la energía del agua y por otra parte alejar del pie del talud los efectos erosivos que pudieran provocar dichas velocidades. La propuesta de protección consiste en colchonetas de piedra embolsada de 0.30 m de espesor según se muestra en la figura 9-2. Las dimensiones de las protecciones, se muestran en la tabla 9-4.

A

L 1,00

DIENTEDE GAVIÓN

COLCHONETA

Figura 9-2 Esquema de Protección Aguas Abajo



9-9

Algunas protecciones tienen indicado un diente de gavión en la parte más alejada de la salida.

Tabla 9-4 Capacidad de cunetas (m3/seg.)

N. Progr. Cabecera Cabecera L A DienteArriba Abajo (m) (m) Abajo

1 51 H - 9987 Gaviones 4 8 No2 170 H - 9987 H - 9987 2 8 Si3 354 H - 9987 H - 9987 2 8 Si4 385 H - 9987 H - 9987 4 8 Si5 442 H - 9987 H - 9987 4 8 Si6 605 H - 9987 H - 9987 2 8 Si7 894 H - 9987 H - 9987 2 8 Si8 1160 Sumidero Libre 2 8 Si9 1427 H - 9987 H - 9987 4 8 Si

10 1498 H - 9987 H - 9987 4 8 Si11 1540 H - 9987 Gaviones 4 8 No12 1680 H - 9987m H - 9987 2 8 Si

L: longitud de la ColchonetaA: Ancho de la ColchonetaDiente Abajo: Gavión de Longitud = A, y sección de 1m x 1m

9.3 CUNETAS

Para el proyecto se han previsto, en general, cunetas triangulares según lo expresado en el capítulo V (Parámetros de diseño) exceptuando el sector del Cerro Arenoso (Progr. 880 a 1340) que posee una cuneta trapecial a efectos de alejar de la calzada los posibles derrumbes de material suelto. Las dimensiones de la misma se adoptaron tomando en cuenta la necesidad de equipos viales para mantenimiento. En la tabla 9-5 se presenta un resumen de la capacidad de la cunetas en m3/seg. a lo largo de todo el proyecto.



9-10

Tabla 9-5 Capacidad de cunetas (m3/seg.)

Progresivas Cuneta Tipo Perfil Caudal nec. Tirante máx. Caudal adm.Inicial Final m3/seg m m3/seg

1850 1990.45 PT1 Revest Hº 0.95 0.40 0.79 Revestir1680 1850 PT1 en Roca 1.40 0.40 1.63 Verifica1530 1680 PT1 0.60 0.40 0.79 Verifica1430 1530 PT2 0.50 0.40 1.34 Verifica1350 1430 PT3 sin Revest 0.25 0.30 3.00 Verifica1160 1350 PT3 1.20 0.30 3.00 Verifica

895 1160 PT3 1.20 0.30 3.00 Verifica605 895 PT2 0.25 0.40 1.34 Verifica442 605 PT2 0.25 0.40 1.34 Verifica385 442 PT2 0.00 0.40 1.34 Verifica330 385 PT2 0.00 0.40 1.34 Verifica180 330 PT1 0.38 0.40 0.79 Verifica

51 180 PT1 0.10 0.40 0.79 Verifica0 51 PT1 0.10 0.40 0.79 Verifica

PT1: Triangular en Suelo (Contratalud: 1H:2V)PT2: Triangular en Suelo (Contratalud: 1H:1V)PT3: Trapecial revestida con Colchonetas (Contratalud: 1H:1V)

9.3.1 REVESTIMIENTO DE CUNETAS En la tabla 9-6 se presentan las velocidades del agua en las cunetas, para evaluar posibles revestimientos a los efectos de asegurar la no erosionabilidad del material de fondo.

Tabla 9-6 Resumen de Cunetas

Progresivas Cuneta Tipo Perfil Caudal Veloc. Veloc. AdmisInicial Final m3/seg m/seg m/seg

1850 1990.45 PT1 Revest Hº 0.95 2.50 1.90 Revestir1680 1850 PT1 en Roca 1.40 2.20 2.40 Verifica1530 1680 PT1 0.60 1.70 2.00 Verifica1430 1530 PT2 0.50 1.20 2.00 Verifica1350 1430 PT3 sin Revest 0.25 0.54 0.80 Verifica1160 1350 PT3 1.20 1.75 0.80 Revestir

895 1160 PT3 1.20 1.75 0.80 Revestir605 895 PT2 0.25 0.71 2.00 Verifica442 605 PT2 0.25 0.71 2.00 Verifica385 442 PT2 0.00 0.00 2.00 Verifica330 385 PT2 0.00 0.00 2.00 Verifica180 330 PT1 0.38 1.88 1.90 Verifica

51 180 PT1 0.10 0.50 1.90 Verifica0 51 PT1 0.10 0.50 1.90 Verifica

PT1: Triangular en Suelo (Contratalud: 1H:2V)PT2: Triangular en Suelo (Contratalud: 1H:1V)PT3: Trapecial revestida con Colchonetas (Contratalud: 1H:1V)



9-11

Del análisis surgió la necesidad de revestir en Hº la cuneta triangular del tramo 1850 a 1990.45; y revestir con colchonetas la cuneta trapecial del tramo 895 a 1350.

9.4 ESPALDONES PARA DEFENSA Y ENCAUZAMIENTO

Los espaldones para defensa y encauzamiento tienen como finalidad evitar que el agua provoque deterioros en los terraplenes y/o que desborde por sobre la calzada en lugares no previstos, afectando la integridad, la durabilidad y la seguridad de la vía. Así mismo sirve para inducir a que el agua fluya hacia los puntos destinados para concretar el cruce. Defender la calzada del agua que viene y encauzarla hacia los lugares de cruce por alcantarilla.

9.4.1 ENCAUZAMIENTO PARA ALCANTARILLAS Se ha previsto encauzamiento para alcantarillas según la sección indicada en la figura 9-3 y en las alcantarillas indicadas en la tabla 9-7.

1

1

1

1

SUELO COMPACTADO

SUPERFICIE: 4.00 m3/m

3.00

1.00

Figura 9-3 Esquema de Protección Aguas Abajo

Tabla 9-7 Ubicación de Espaldones

Alcantarilla (prog) longitud (m)385 65.00385 78.00442 57.00605 20.00

1427 47.001498 37.001498 30.00

9.4.2 ALUVIÓN PROGRESIVA 700

La fuerte pendiente natural de la Quebrada Amarilla, ubicada entre las Progr. 300 y 880 (del orden del 12 %) condiciona el diseño altimétrico de la rasante que no puede acompañarla en su recorrido por las limitaciones que impone la Norma (6.90 % pendiente máxima). Para lograr cumplir con la Norma, deberían plantearse o bien una solución con grandes terraplenes, o una solución mixta con



9-12

terraplenes y cortes. La primera de ellas resulta antieconómica y ambientalmente inadmisible. Los cortes de la segunda coinciden aproximadamente con el desagüe Oeste de la Quebrada (Progresiva 770), obligando a proyectar un peligroso badén inadmisible a los efectos de la seguridad de la carretera. Ante las situaciones planteadas, se decidió, desviar el agua del cauce Oeste hacia el brazo Este, ubicado en la progresiva. 442. Para ello se planteó un espaldón de defensa con una canalización aguas arriba. Se presenta en la figura 9-4 un croquis de la solución planteada. Como obra complementaria se tiene previsto colocar en la intersección del cauce Oeste con el espaldón, una protección de muros de gaviones para evitar el impacto directo del agua sobre el espaldón de suelo compactado. A su vez para evitar la erosión de la canalización, se previó colocar colchonetas de alambre tejido rellenas de piedra de 0.30 m de espesor. En la figura 9-5 se muestra las dos secciones transversales característica.

CUENCA 15

90°

90°

90°

90°

80°

Río

Mon

taña

Q =

130

m3/

seg

h O

1,0

0 m

150.00

30.00

210.

00

i NAT = 15.0%

i 1 = 9.7%

i 2 = 6.8%

ESPA

LDÓN

CUNETA

GAVIÓ

N

CUENCA 14

CUENCA 13b

P1

P2

P3

P4

P5

CUENCA 13a

CAUCE ESTE

CAUCE OESTE

Figura 9-4 Croquis de la solución para Aluvión progresiva 700



9-13

1

3 3

1

2.00

2.00

4.00

3.00

3.00

1.50

3.60 2.00 3.60

9.20

Nivel Máximo de Agua0.60

11

111

1

GAVIÓN

COLCHONETA

COLCHONETA

SECCIÓN 1

SUELO COMPACTADO

SUELO COMPACTADO

SECCIÓN 2

Figura 9-5 Secciones del Espaldón

Documents

Capítulo IX Obras Hidráulicas