DRENAJE SUPERFICIALMTC-PERU-DGCF: MANUAL PARA EL DISEO DE CAMINOS NO PAVIMENTADOS DE BAJO VOLUMEN DE TRNSITORD N 084-2005-MTC/14 DEL 16.11.2005

FINALIDADEl drenaje superficial tiene como finalidad alejar las aguas del camino, para evitar el impacto negativo de las mismas sobre su estabilidad, durabilidad y transitabilidad.

El drenaje superficial comprende:

La recoleccin de las aguas procedentes de la plataforma y sus taludes.La evacuacin de las aguas recolectadas hacia cauces naturalesLa restitucin de la continuidad de los cauces naturales interceptados por el camino.

CRITERIOS FUNCIONALESAl paso del caudal de diseo, elegido de acuerdo al periodo de retorno, yconsiderando el riesgo de obstruccin de los elementos del drenaje se debern cumplir las siguientes condiciones:

En los elementos de drenaje superficial la velocidad del agua ser tal que noproduzca daos por erosin ni por sedimentacin.

El mximo nivel de la lmina de agua ser tal que siempre se mantenga unborde libre no menor de 0.10 m.

Los daos materiales, a terceros, producibles por una eventual inundacin dezonas aledaas al camino, debida a la sobreelevacin del nivel de la corrienteen un cauce, provocada por la presencia de una obra de drenaje transversal,no debern alcanzar la condicin de catastrficos.

PERIODO DE RETORNOSe recomienda adoptar periodos de retorno no inferiores a 10 aos para lascunetas y para las alcantarillas de alivio. Para las alcantarillas de paso el periodode retorno aconsejable es de 50 aos. Para los pontones y puentes el periodo deretorno no ser menor a 100 aos. Cuando sea previsible que se produzcan daoscatastrficos en caso de que se excedan los caudales de diseo, el periodo deretorno podr ser hasta de 500 aos ms.

DAOS EN EL ELEMENTO DE DRENAJESe podr considerar que la corriente no producir daos importantes por erosin de la superficie del cauce o conducto si su velocidad media no excede de los limites fijados en el siguiente Cuadro:

HIDROLOGIA Y CALCULOS HIDRAULICOSCuando las cuencas son pequeas se considera apropiado el mtodo de la frmularacional para la determinacin de los caudales Se consideran cuencas pequeas aaquellas en que el tiempo de concentracin es igual o menor a 6 horas. El tiempode recorrido del flujo en el sistema de cauces de una cuenca, o tiempo deconcentracin relacionado con la intensidad media de precipitacin se puedededucir por la frmula:siendo:T = Tiempo de concentracin en horasL = Longitud del cauce principal en km.J = Pendiente media

El caudal de diseo en el que desage una cuenca pequea o superficie se obtendr mediante la frmula racional:Q = Caudal m3/seg. (Para cuencas pequeas) en la seccin en estudioI = Intensidad de la precipitacin pluvial mxima, previsible, correspondiente a una duracin igual al tiempo de concentracin y a un periodo de retornodado, en mm/hA = rea de la cuenca en km2C = Coeficiente de Escorrenta

El procedimiento racional requiere contar con la familia de curvas Intensidad Duracin Frecuencia (IDF). En nuestro pas, debido a la escasa cantidad de informacin pluviogrfica que se cuenta, difcilmente pueden elaborarse estas curvas. Ordinariamente solo se cuenta con lluvias mximas en 24 horas, por lo que el valor de la Intensidad de la precipitacin pluvial mxima generalmente se estima a partir de la precipitacin mxima en 24 horas, multiplicada por un coeficiente de duracin; mostrados en el cuadro, los mismos que podrn usarse, con criterio y cautela, para el clculo de la Intensidad, cuando no se disponga de mejor informacin.

El coeficiente de C, de la frmula racional, puede determinarse con la ayuda de losvalores mostrados en los cuadros:

Para la determinacin del coeficiente de escorrenta tambin podrn tomarse como referencia, cuando sea pertinente, los valores mostrados en el Cuadro:

Para el clculo de la velocidad y del caudal en un canal con rgimen hidrulicouniforme, se puede emplear la frmula de Manning.Donde :Q = Caudal m3/sV = Velocidad media m/sA = rea de la seccin transversal ocupada por el agua m2P = Permetro mojado mR = A/P; Radio Hidrulico mS = Pendiente del fondo m/mn = Coeficiente de rugosidad de Manning

ELEMENTOS FISICOS DEL DRENAJE SUPERFICIALA) DRENAJE DEL AGUA QUE ESCURRE SUPERFICIALMENTE

FUNCIN DEL BOMBEO Y DEL PERALTE.La eliminacin del agua de la superficie del camino se efecta por medio del bombeo en las secciones en tangente y del peralte en las curvas, provocando el escurrimiento de las aguas hacia las cunetas

PENDIENTE LONGITUDINAL DE LA RASANTE.De modo general la rasante ser proyectada con pendiente longitudinal no menor de 0.5 %, evitndose los tramos horizontales, con el fin de facilitar el movimiento del agua de las cunetas hacia sus aliviaderos o alcantarillas.

En caminos no pavimentados debern evitarse en lo posible para precaver la erosin por el agua de lluvias, pendientes mayores al 10%, salvo que se construyan camellones que desven las aguas lateralmente antes que adquieran velocidad de erosin.

DESAGE SOBRE LOS TALUDES EN RELLENO O TERRAPLNSi la plataforma de la carretera est en un terrapln relleno y el talud es erosionable, las aguas que escurren sobre la calzada debern ser encausadas por los dos lados de la misma en forma que el desage se efecte en sitios preparados especialmente protegidas y se evite la erosin de los taludes Para encausar las aguas, cuando el talud es erosionable se podr prever la construccin de un bordillo al costado de la berma: el mismo que deber ser cortado con frecuencia impuesta por la intensidad de las lluvias, encausando el agua en zanjas fabricadas con descarga al pie del talud.

B) CUNETASLas cunetas tendrn en general seccin triangular y se proyectarn para todos los tramos al pie de los taludes de corte.

REVESTIMIENTO DE LAS CUNETAS.Cuando el suelo es deleznable (arenas, limos, arenas limosas, arena limo arcillosos, suelos francos, arcillas, etc.) y la pendiente de la cuneta es igual o mayor de 4%, sta deber revestirse con piedra y lechada de cemento, u otrorevestimiento adecuado

DESAGE DE LAS CUNETAS.El desage del agua de las cunetas se efectuar por medio de alcantarillas de alivio

La distancia entre alcantarilla y su capacidad hidrulica ser establecida demanera de evitar que las cunetas sobrepasen su tirante previsto de agua teniendo en cuenta las precipitaciones previstas de la zona y a las dimensiones de la cuneta. En zonas lluviosas donde las cunetas sea revestidas, deber colocarse como mnimo una alcantarilla de alivio cada 150m.

Si las cuentas no se revisten las mximas distancias recomendables entre alcantarillas son las que se muestran en el Cuadro: