Drenaje Superficial en Pavimentos

7/25/2019 Drenaje Superficial en Pavimentos

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DRENAJE SUPERFICIAL EN PAVIMENTOS

Temario:

INTRODUCCION

ALCANTARILLAS DE TUBO

ALCANTARILLAS DE LOSA

BOMBEO DE CORONA

CUNETAS Y CONTRACUNETAS EN CAMINOS

BORDILLOS Y LAVADEROS EN TALUDES.

ARROYOS Y BOCAS DE TORMENTA

TECNICAS DE CONSERVACION

RUTINARIA EN OBRAS DE DRENAJE

PERIODOCA EN OBRAS DE DRENAJE

RECONSTRUCCION EN OBRAS DE DRENAJE


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INTRODUCCION:

QUE ES EL DRENAJE?

El drenaje se puede definir como el conjunto de obras necesarias para captar,conducir y eliminar el agua producto de la precipitacin pluvial sobre la propiasuperficie de estudio, o bien, en forma de escurrimiento proveniente de sitioscontiguos.

El objetivo principal del drenaje es eliminar o reducir la cantidad de agua quellega al camino, con la finalidad de evitar que la constante accin del agua o su

permanencia daen su estructura (pavimento).

Para delimitar el tema de Drenaje superficial, es necesario definir los siguientesaspectos, que facilitarn la comprensin del drenaje superficial, su funcin y suclasificacin.

Como parte integral del ciclo hidrolgico, el cual se detallar msadelante, se puede deducir que la presencia de agua o escurrimiento setiene de dos distintas formas: Como escurrimiento superficial y comoescurrimiento subterrneo.

Qu es escurrimiento?

El escurrimiento se define como el agua proveniente de la precipitacin quecircula sobre o bajo la superficie terrestre y que llega a una corriente parafinalmente ser drenada hasta la salida de la cuenca.

El agua proveniente de la precipitacin que llega hasta la superficie terrestre(una vez que parte ha sido interceptada y evaporada) sigue diversos caminoshasta llegar a una corriente. Generalmente estos caminos se dividen en dos:

escurrimiento superficial y escurrimiento subterrneo. El escurrimiento superficial es la circulacin de agua proveniente de la

precipitacin pluvial sobre la superficie del suelo, que fluye por gravedadhasta los sitios ms bajos donde se deposita o almacena.

Otra explicacin ms detallada del escurrimiento superficial es la siguiente:

Una vez que la precipitacin alcanza la superficie del suelo, se infiltra hasta quelas capas superiores del mismo se saturan. Posteriormente, se comienzan allenar las depresiones del terreno y al mismo tiempo, el agua comienza a

escurrir sobre su superficie.


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Respecto al escurrimiento subterrneo, en realidad existen dos tipos deescurrimiento en esta zona, el primero se denomina subsuperficial, que segenera cuando una parte del agua de precipitacin que se infiltra escurre cercade la superficie del suelo, ms o menos paralela a l; el segundo corresponde ala otra parte de agua que se infiltra hasta niveles inferiores al nivel fretico y sedenomina escurrimiento subterrneo.

El escurrimiento subterrneo se genera a partir de la infiltracin del aguahacia las capas del subsuelo, mismas que al ser saturadas presentanflujo.

Con base en lo anterior, la clasificacin del drenaje, de acuerdo al tipo deescurrimiento que se pretende captar, conducir y eliminar, se denomina comoDrenaje Superficial y Drenaje Subterrneo.


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El tema que se abordar en esta primera parte corresponde al Drenajesuperficial, para ello se definen los siguientes trminos:

Drenaje Transversal: En vas terrestres se define como drenaje transversal alas obras necesarias para el cruce del camino en proyecto con escurrimientosque reconocen en forma normal o esviajada, esto es, el eje longitudinal de laobra de drenaje cruza con el eje de proyecto de la va de comunicacin con unangulo de 90o menor.

Permite el cruce de la va terrestre sobre una corriente de aguasuperficial.

Drenaje Longitudinal. Este tipo de obras de drenaje corresponde a obrascomplementarias cuya funcin es captar los escurrimientos que fluyen hacia lacarretera y en forma paralela a la va de comunicacin, los conduce hacia unsitio alejado de la estructura del camino o a un sitio propicio para su crucetransversal.

Capta los escurrimientos en forma paralela a la va terrestre y losconduce a sitios adecuados para su descarga, alejndolos de lacarretera.

Respecto a las obras de drenaje transversal, existe una clasificacinconvencional que las define de acuerdo a su longitud, en obras de drenajemayor y obras de drenaje menor

L > 6.0 m: Drenaje mayor.L < 6.0 m. Drenaje menor.

Las obras de drenaje mayor se denominan como Puentes y a las obras dedrenaje menor, alcantarillas.

Dentro del drenaje menor se encuentra tambin el drenaje complementario olongitudinal.

Propiamente para al tema principal de este curso, denominado Drenaje enpavimentos, se abordara el drenaje menor y complementario.

Como alcantarillas, es comn encontrar: Losas, tubos y bvedas. Los tres tiposde obras generalmente resuelven el cruce de corrientes pequeas o arroyos yla eleccin del tipo de obra depender de las caractersticas del cauce de lacorriente y del proyecto de la carretera.


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Las losas y tubos tambin son empleados como obras de alivio para ladescarga del drenaje complementario (cunetas, contracunetas y canales).

Como drenaje complementario identificamos los siguientes tipos de obras:

Bombeo, Cunetas, Contracunetas, Canales, Bordillos, Lavaderos y Boca detormenta.

Como desarrollo del presente trabajo, se revisaran algunos trminos dehidrologa superficial y mtodos hidrolgicos para el clculo de gastos; sedescribir cada tipo de obra de drenaje de acuerdo al temario, y posteriormentese realizar la cuantificacin del escurrimiento o determinacin de gasto de

diseo para cada caso, as como el anlisis hidrulico para eldimensionamiento de las obras de drenaje, necesario para el diseo de obrascon la suficiente capacidad hidrulica, que garantice su adecuadofuncionamiento.

Los obras de drenaje que se mencionaran, de acuerdo con el temario son:

1.- Alcantarillas de tubo2.- Alcantarillas de losa3.- Bombeo de corona4.- Cunetas y contracunetas en caminos5.- Bordillos y lavaderos en taludes6.- Arroyos y bocas de tormenta7.- Tcnicas de conservacin

Rutinaria en obras de drenaje Peridica en obras de drenaje Reconstruccin en obras de drenaje

Con la finalidad de definir diversos trminos y metodologas que sernnecesarios para el diseo hidrulico del drenaje, es conveniente revisar

algunos temas generales de hidrologa e hidrulica, los cuales facilitaran lacomprensin del diseo de drenaje y reafirmaran los conocimientos necesariospara que el asistente est en posibilidad de identificar los parmetroshidrolgicos en el diseo del drenaje.


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TRMINOS GENERALES DE HIDROLOGA E HIDRULICA

Con la finalidad de definir diversos trminos y metodologas que sernnecesarios para el diseo hidrulico del drenaje, es conveniente incluir algunostrminos generales de hidrologa e hidrulica, los cuales facilitarn lacomprensin del diseo de drenaje y proporcionaran las herramientasnecesarias para que al final del tema, el participante este en posibilidad dedisear o revisar la capacidad hidrulica del drenaje.

Hidrologa:Es la ciencia natural que estudia al agua, su ocurrencia, circulaciny distribucin en la superficie terrestre, sus propiedades qumicas y fsicas y surelacin con el medio ambiente, incluyendo a los seres vivos.

La hidrologa aplicada, es la parte de la hidrologa que se estudia en laingeniera civil e incluye aquellas partes del campo de la hidrologa que atae aldiseo y operacin de proyectos de ingeniera para el control y uso del agua.

El ciclo hidrolgico.

El ciclo hidrolgico puede considerarse como el concepto fundamental de lahidrologa. De las muchas representaciones que se pueden hacer de l, la msilustrativa es quizs la descriptiva, que se muestra a continuacin.


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Puede empezar con la evaporacin de los ocanos, siendo transportado elvapor por las masas de aire en movimiento formando nubes. En determinadas

condiciones el vapor de las nubes condensa y pueden ocasionarprecipitaciones. Cuando esto sucede en tierra firme, una parte es retenida porla superficie, otra escurre sobre ella, y la restante penetra en el suelo.El agua retenida retorna a la atmsfera mediante evaporacin y la transpiracinde las plantas. La parte que escurre sobre la superficie es drenada por arroyosy ros hasta el ocano, En tanto que la que se infiltra abastece los depsitossubterrneos, de donde puede fluir hacia las corrientes de los ros, o biendescargar en los ocanos.

Cuenca hidrolgica

Es una zona de la superficie terrestre tal que (si fuera impermeable) todas lasgotas de lluvia que caen sobre la tienden a ser drenadas por un sistema decorrientes hacia un mismo punto de salida.

La definicin anterior se refiere a una cuenca superficial, lo cual se valida alindicar que si la superficie fuera impermeable. Cabe mencionar que enrealidad existe infiltracin al subsuelo y dicha cantidad de agua se acumula yfluye subterrneamente en funcin de una cuenca subterrnea, cuya forma enplanta puede ser semejante a la superficial, aunque no igual.


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Desde el punto de vista de su salida, se identifican dos tipos de cuencas:

Endorreicas: El punto de salida est dentro de los lmites de la cuenca ygeneralmente es un lago.

Exorreicas: El punto de salida se encuentra en los lmites de la cuenca yest en otra corriente o en el mar.

Parteaguas.

Es una lnea imaginaria formada por puntos de mayor nivel topogrfico y quesepara la cuenca de las vecinas.

rea de cuenca.

El rea de cuenca se define como la superficie, en proyeccin horizontal,delimitada por el parteaguas.

Corriente principal.

La corriente principal de una cuenca es la corriente que pasa por la salida de lamisma; esta definicin se aplica solamente a las cuencas exorreicas. Lasdems corrientes en una cuenca exorreica, que aportan hacia la corrienteprincipal, se llaman corrientes tributarias.

Pendiente del cauce principal.

Uno de los indicadores ms importantes del grado de respuesta de una cuencaa una tormenta es la pendiente del cauce principal, Debido a que estapendiente varia a lo largo del cauce, es necesario definir una pendiente media,

para lo cual existen varios mtodos, de los cuales se mencionan tres.


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Pendiente media geomtrica: Es igual al desnivel entre los extremos de lacorriente, dividido entre su longitud medida en planta.

Pendiente media compensada: Es la pendiente de una lnea recta que,apoyndose en el extremo de aguas abajo de la corriente, hace que se tenganreas iguales entre el perfil del cauce y arriba y abajo de dicha lnea.

Pendiente media calculada (Taylor Schwarz): Esta pendiente media se calculaa partir de la deduccin matemtica que considera al cauce como un canal deseccin transversal uniforme que tuviera la misma longitud y tiempo derecorrido que la corriente.

La expresin es la siguiente:

Siendo:

m nmero de segmentos iguales en los que se divide el cauceprincipal


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Para facilitar su solucin, se debe confeccionar la siguiente tabla:

Tramo Desnivel (m) Pendiente del tramo Si 1/Si1 .. .. ..2 .. .. .. .. .. .. .. .. ..

.. .. ..m .. .. ..

= ..

PrecipitacinEl agua que recibe la superficie terrestre en cualquier estado fsico, provenientede la atmsfera, se conoce como precipitacin, la cual para presentarse debe

previamente producirse la condensacin del vapor atmosfrico y estogeneralmente sucede por enfriamiento de una parte de la atmsfera.

Tipos de precipitacin

De acuerdo con los fenmenos meteorolgicos que les dan origen o que lasacompaan, se pueden dividir las precipitaciones en tres clases:

Precipitacin por conveccin. Estas precipitaciones son

caractersticas de las regiones ecuatoriales, donde a consecuencia de ladebilidad de los vientos, los movimientos del aire son esencialmente


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verticales; en esas regiones las nubes se forman en el curso de lamaana, bajo la accin de la insolacin intensa, y por la tarde o al

amanecer se presentan lluvias violentas acompaadas de relmpagos ytruenos; ms tarde, en la noche, las nubes se disuelven en la atmsferay, al salir el sol, el cielo est generalmente claro; dicho proceso producela mayor parte de los 2,500 mm de lluvia que caen anualmente, enpromedio, en la vecindad del ecuador.

Precipitacin orogrfica. Las precipitaciones llamadas orogrficas, sepresentan en forma de lluvia o de nieve en las vertientes de las barrerasmontaosas que reciben el impacto del viento; son muy irregulares enimportancia y en localizacin; en ocasiones dependen de grandes

perturbaciones ciclnicas.

Precipitacin ciclnica, o de frente. Est asociada al paso de ciclonesy ligada con los planos de contacto (superficies frontales) entre masasde aire de diferentes temperaturas y contenidos de humedad. Estaprecipitacin puede ser no frontal, y ocurrir donde exista una depresinbaromtrica. El levantamiento del aire se origina por convergenciahorizontal del mismo, hacia una zona de baja presin.

La precipitacin se mide en trminos de la altura de lmina de agua, y seexpresa comnmente en milmetros.


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Anlisis de tormentas

Anlisis de los registros de lluvia en un punto. A partir de los registros delos pluvigrafos se puede obtener la curva masa de la tormentacorrespondiente. Se llama curva-masa de lluvia a la representacin grfica dela variacin de la altura de lluvia respecto al tiempo.


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Precipitacin media sobre una zona. Para muchos problemas hidrolgicos es

necesario conocer la altura de precipitacin media en una zona, ya sea duranteuna tormenta, una poca del ao, o un perodo determinado.

Para hacerlo se tienen tres criterios:

a) Promedio aritmtico. Para calcular la altura de precipitacin media enuna zona con base en el promedio aritmtico, se suma la altura de lluviaregistrada en un cierto tiempo en cada una de las estaciones localizadasen la zona, y se divide entre el nmero total de ellas.

b) Mtodo de Polgonos de Thiessen. Es necesario conocer lalocalizacin de las estaciones, ya que para su aplicacin se requieredelimitar la zona de influencia de cada una dentro del conjunto. Paradeterminarla, primero se trazan tringulos que ligan las estaciones msprximas entre s (Figura), y a continuacin las mediatrices a los ladosde los tringulos, las cuales forman, junto con los lmites de la zona, unaserie de polgonos; cada uno de ellos contiene una estacin.

Figura. Cuencas de los ros Papagayo y Omitln,Gro. Polgonos de Thiessen.

Cada polgono corresponde al rea tributaria de cada estacin. Entonces, laaltura de precipitacin media es:

hpm=1/A

Donde:

A = rea de la zona, en km


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Ai= rea de la estacin i, en kmhpi= altura de precipitacin registrada en la estacin i, en mm

hpm= altura de precipitacin media en la zona en estudio, en mmn = nmero de estaciones localizadas dentro de la zona.

c) Mtodo de Isoyetas. Para emplear este criterio se necesita un plano deisoyetas de la precipitacin registrada en las estaciones de la zona(Figura). Es el ms exacto, pero requiere de criterio para trazar el plano.

Para calcular la altura de precipitacin media en determinada zona, se recurrea la ecuacin anterior; en este caso A icorresponde al rea entre isoyetas; hpies la altura de precipitacin media entre dos isoyetas.

Figura. Cuencas de los ros Papagayo y Omitln, GRO. Plano de isoyetas, enmm.

Curvas Intensidad - Duracin - Perodo de Retorno

Las caractersticas de precipitacin en una cuenca pequea estn dadas por

las curvas intensidad - duracin - perodo de retorno, que relacionan laintensidad de la precipitacin con el intervalo del tiempo que dura, y con elperodo promedio que transcurre entre dos precipitaciones de igual intensidadque la considerada.

Para trazar las curvas es necesario contar con el registro de un pluvigrafoinstalado en la cuenca en estudio, que tenga un perodo suficientementegrande de registro. Se acepta la posibilidad de obtener resultados confiablescon mtodos probabilsticos para perodos de retorno, de hasta el doble delintervalo de tiempo cubierto por los registros. Actualmente existen los planos deIsoyetas I-D-Tr para la Repblica Mexicana, elaboradas y publicadas por la

Secretaria de Comunicacin y Transportes.


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ESTUDIO HIDROLOGICO

Uno de los datos fundamentales con que se debe contar para proyectar cualquier obrade drenaje, es el gasto de la corriente.

El estudio hidrolgico es la base para determinar el gasto de la corriente en avenidasextraordinarias asociado a un perodo de retorno, Tr.

El gasto deber estar asociado a cierto perodo de retorno, mismo que se determinaen funcin de la vida til de proyecto, de los daos que ocasionara en caso de fallar, ydel costo de la reparacin reconstruccin.

El perodo de retorno se define como el lapso promedio en aos en que un evento

puede ser igualado o excedido una vez. Est determinado por la importancia de lava terrestre, el tipo, la vida til y el costo de la estructura, el costo de sus posiblesreparaciones, el riesgo que se puede aceptar de que la obra falle, el costo de lasreparaciones de los daos en caso de falla y las consecuencias de su colapso para lava terrestre y la poblacin.

donde:

Tr- perodo de retorno en aos.n- vida til de la obra en aos.R- riesgo o probabilidad de que el gasto de diseo sea igualado o

excedido por lo menos una vez durante la vida til, en decimales.

Una forma de elegir el perodo de retorno y el riesgo correspondiente si se ha fijado lavida til, consiste en analizar el costo inicial de mantenimiento y costo de daos encaso de que la obra falle, para diferentes caudales eligiendo los valores de diseo parael menor costo

Wycoff y Harbaugh de la Universidad de Iowa, realizaron el anlisis anterior endiversas estructuras de drenaje de carreteras en Estados Unidos, y encontraron larelacin que se muestra enseguida:

TIPO DE CAMINO TAMAO DE LAESTRUCTURA

PERIODO DERETORNO (AOS)

Secundario PequeaGrande

2435

Principal PequeaGrande

3747

Interestatal PequeaGrande

4750


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La clasificacin anterior puede relacionarse de la siguiente manera con las carreterasdel pas, para fines prcticos:

Camino secundario = Camino rural.Camino principal = Carretera troncalCamino interestatal = Autopista

Sin embargo, no se establecen las fronteras entre estructuras pequeas y grandes.

C. R. Neill de la Universidad de Toronto presenta una tabla en la que se sugiereadoptar para el diseo los siguientes perodos de retorno dependiendo del tipo decamino y del tamao de la estructura:

TIPO DE CAMINO TAMAO DE LAESTRUCTURA PERIODO DERETORNO (AOS)Secundario Pequea

Grande25 a 5050 a 100

Principal PequeaGrande

100100

Interestatal PequeaGrande

100200

Neill proporciona las dimensiones mnimas para considerar un puente como grande.

As, para caminos secundarios, se da una longitud de 18 a 24 m. Para caminos

principales, 30 m y para caminos interestatales, 36 m.

Otra determinacin de periodo de retorno, obtenida de literatura Sudamericana es:

Estructura Perodo de RetornoAlcantarillas de carreterasTrfico bajo 5-10Trfico medio 10-25Trfico alto 50-100

En la Normativa para la infraestructura del transporte (Normativa SCT) no se cuentacon una norma para periodos de retorno de alcantarillas y slo se presenta la normarelativa a estudios hidrolgicos para puentes, la N-PRY-CAR-1-06-004/00:

Dicha norma hace mencin de la posibilidad de utilizar mtodos empricos, mtodossemiempricos, entre los que se menciona el mtodo Racional y mtodos estadsticos.


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Acerca de los perodos de retorno menciona lo siguiente:

De estos periodos se deduce que para las obras de drenaje menor, podran emplearseperiodos de retorno entre 25 y 50 aos para alcantarillas, respectivamente.

Por otra parte, la CONAGUA especifica algunos periodos de retorno para distintasobras. Las siguientes tablas fueron extradas delMAPAS (Manual de Agua Potable,Alcantarillado y Saneamiento), Mdulo II, tema Alcantarillado, libro de AlcantarilladoPluvial, pginas No. 178 y 179 editado por dicha dependencia.

Tabla 6.1 Periodos de retorno para diseo de estructuras menores.

TIPO DE ESTRUCTURA T (aos)

Alcantarillas en caminos secundarios, drenaje de lluvia ocontracunetas. 5 a 10

Drenaje lateral de los pavimentos, donde pueden tolerarseencharcamientos causados por lluvias de corta duracin. 1 a 2

Drenaje de aeropuertos. 5

Drenaje urbano. 2 a 10


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Tabla 6.2 Uso del suelo y periodos de retorno recomendados para diseo

TIPO DE USO DEL SUELO T (aos)

Zona de actividad comercial 5

Zona de actividad industrial 5

Zona de edificios pblicos 5

Zona residencial multifamiliar de alta densidad* 3

Zona residencial unifamiliar y multifamiliar de baja densidad 1.5

Zona recreativa de no valor e inmenso uso por el pblico 1.5

Otras reas recreativas 1

Se consideran valores mayores de 100 hectreas para alta densidad.

Tabla 6.3 Tipo de vialidad y periodo de retorno mnimo recomendable de diseo

TIPO DE VIALIDAD T (aos)

Arteria.- Autopistas urbanas y avenidas que garantizan lacomunicacin bsica de la ciudad 5

Distribuidora.- Vas que distribuyen el trfico proveniente de lavialidad arterial o que la alimentan 3

Local.- Avenidas y calles cuya importancia no traspasa la zonaservida 1.5

Especial.- Acceso e instalaciones de seguridad nacional yservicios pblicos vitales 10

En el libro Metodologas de Evaluacin Socioeconmica para Proyectos de AguaPotable, Alcantarillado, Saneamiento y Proteccin a Centros de Poblacin, que editala SEMARNAT a travs de la CONAGUA, en las pginas 227 y 228 se localiza en Anexo I,Recomendacin de Periodos de Retorno para la Estimacin del Gasto Mximo deDiseo en las Obras Hidrulicas, cuyas tablas se muestran a continuacin.

DRENAJE PLUVIAL

TIPO DE OBRA HIDRAULICATr

(AOS)

1. Lateral libre en calles de poblados donde se toleraencharcamiento de corta duracin.

2

2. Lateral Libre en calles de poblados donde se toleraencharcamiento temporal. 2

3. Zonas agrcolas. 54. Zonas urbanas:

Poblados pequeos con menos de 100,000 habitantes.Poblados medianos entre 100,000 y 1 000,000 habitantes.Poblados grandes con mas de 1 000 000 de habitantes.

2-5

5-10

5. Aeropuertos, estaciones de Ferrocarril y Autobuses. 10-256. Cunetas y contracunetas en caminos y carreteras. 105


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ALCANTARILLAS PARA PASO DE PEQUE AS CORIENTES

ESTRUCTURA DE CRUCE.

TIPO DE OBRA HIDRAULICA Tr(AOS)

1. Puentes carreterosen:a) Caminos locales que comunican a poblados pequeos 10-25b) Caminos regionales que comunicas poblados medianos 50-100c) Carreteras que comunican poblados grandes (ciudades). 500-1000

TIPO DE OBRA HIDRAULICA Tr(AOS)

1. En caminos locales que comunican poblados pequeos 10-25

2. En caminos regionales que comunican poblados medianos

3. En caminos primarios que comunican poblados grandes (ciudades).

25-50

50-100

De lo anterior se concluye que los periodos de retorno adecuados para obras de drenajemenor, son del orden de 25 a 50 aos.


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Una vez que se define el periodo de retorno, lo procedente es considerar los factoresprincipales que afectan al escurrimiento en la cuenca, los cuales se mencionan:

rea y forma de la cuenca Pendiente y longitud del cauce principal Orografa de la cuenca Tipo y uso de suelo Tipo y densidad de la vegetacin Permeabilidad del suelo Almacenamientos de agua, naturales o construidos en la cuenca sobre

el cauce principal y afluentes de ste. Precipitacin


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Asimismo, para la aplicacin del mtodo adecuado a nuestra cuenca, se deberdeterminar el mtodo que mejor aplica con las caractersticas de la cuenca einformacin pluviogrfica que disponemos.

Los mtodos hidrolgicos para el clculo de gastos mximos se clasifican enempricos, semiempricos y estadsticos.

LOS MTODOS EMPRICOS. Determinan el gasto en funcin nicamente decaractersticas fisiogrficas de la cuenca. Ejemplos son los mtodos de Creager,Lowry, Talbot, etc. Slo deben emplearse para obtener una idea preliminar del gastode diseo o cuando no se disponga de datos de precipitacin de la cuenca en estudio.

Mtodo Talbot

a = 0.183 CA3/4=

a rea hidrulica de la alcantarillaC coeficiente que depende de las caractersticas topogrficas de la cuencaA rea de la cuenca (ha)

El mtodo de Talbot solo debe ser empleado en cuencas con caractersticas similaresa aquellas donde se desarrollo.


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LOS MTODOS SEMIEMPRICOS. Estn basados en la relacin lluvia escurrimiento y determinan el gasto en funcin de una intensidad de lluvia para cierta

duracin y caractersticas fisiogrficas de la cuenca. Ejemplos son la frmula Racionaly variantes de sta, como son los mtodos de Chow, I Pai Wu, Brkli Ziegler, etc. Sonms confiables que los empricos, particularmente cuando la respuesta de la cuenca auna precipitacin es rpida.

M E T O D O R A C I O N A L

El gasto hidrolgico de una corriente con este mtodo se determina mediante la

siguiente expresin.

CIAQp 278.0=

Donde:

Qp Gasto mximo, en m3/s.C Coeficiente de escurrimiento, adimensional.I Intensidad de lluvia para una duracin igual al tiempo de

concentracin, en mm/h.A rea de la cuenca drenada, en km2.0.278 Factor de homogeneidad de unidades.

El coeficiente C representa la relacin entre el volumen escurrido y el llovido, ydepende del tipo de terreno o superficie de la cuenca en estudio. En la tablasiguiente se muestran los valores que se deben adoptar para dicho coeficiente.

TIPO DEL AREA POR DRENAR Pendiente (%) COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO, CCon cspedSuelo arenoso Menor a 2 0.05 0.10Suelo arenoso De 2 a 7 0.10 0.15Suelo arenoso Mayor a 7 0.15 0.20Suelo grueso Menor a 2 0.13 0.17Suelo grueso De 2 a 7 0.18 0.22Suelo grueso Mayor a 7 0.25 0.35

Zonas comercialesreas cntricas 0.70 0.95Areas vecinas 0.50 0-70Zonas residencialesAreas familiares 0.30 0.50Areas multifamiliares separadas 0.40 0.60reas multifamiliares juntas 0.60 0.75reas suburbanas 0.25 0.40Areas de apartamentos habitacionales 0.50 0.70Zonas industrialesClaros 0.50 0.80Zonas densamente construidas 0.60 0.90Parques y cementerios 0.10 0.25

Areas de recreo 0.20 0.35Patios de FF CC 0.20 0.40Areas provisionales 0.10 0.30


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CallesAsfaltadas 0.70-0.95De concreto 0.80-0.95

Enladrillado 0.70-0.85Calzadas y banquetas 0.75-0.85Azoteas y techados 0.75-0.95Zonas ruralesCampos cultivados 0.20-0.40Zonas forestadas 0.10-0.30

En caso de que la cuenca por drenar est compuesta por diferentes tipos desuelo, el coeficiente de escurrimiento global C se debe obtener mediante lasiguiente ecuacin.

C

C A

A

i ii

n

=

=1

Donde:

C Coeficiente de escurrimiento global.Ci Coeficiente de cada rea parcial.Ai rea parcial, en km2.n Nmero de reas parciales.A rea total de la cuenca, en km2.

Para evaluar el tiempo de concentracin puede emplearse la siguienteecuacin determinada por Kirpich.

385.0

77.0

0662.0S

LT

c =

Donde:

Tc Tiempo de concentracin, en h.L Longitud del cauce principal, ms la distancia desde

el inicio del escurrimiento, al parteaguas, medidaperpendicularmente a las curvas de nivel, en km.

S Pendiente del cauce, adimensional y en decimales.

Una vez determinado el tiempo de concentracin se debe determinar laintensidad de lluvia a partir de las Isoyetas de Intensidad de Lluvia Duracin Frecuencia para la Repblica Mexicana, elaboradas y publicadas por laSecretara de Comunicaciones y Transportes; se debe considerar la duracinde la tormenta igual al tiempo de concentracin calculado y el perodo deretorno se fija de acuerdo al criterio mencionado anteriormente.


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El mtodo se aplica con resultados confiables para reas de cuenca hasta de

25 km2

. Sin embargo, en la prctica se aplica hasta reas de cuenca de 100km2, considerando que el grado de confiabilidad disminuye al incrementarse elrea.

Las hiptesis en que se basan los mtodos semiempricos en general suponenque la duracin de la tormenta coincide con el tiempo de pico del escurrimiento,que todas las porciones de la cuenca contribuyen a la magnitud de ste, que lacapacidad de infiltracin es constante en el tiempo, que la intensidad deprecipitacin es uniforme sobre toda la cuenca y que sus antecedentes dehumedad y almacenaje son despreciables.

Mtodo de Ven Te Chow

El mtodo fue deducido basndose en el concepto de hidrograma unitario ehidrograma unitario sinttico. En la descripcin del mtodo se usar la siguientenotacin.

A rea de la cuenca, en km2.d Duracin total de la tormenta, en h.L Longitud del cauce principal, en m.N Nmero de escurrimiento, adimensional.

P Altura de precipitacin en la zona en estudio para una duracin d, en cm.Pb Altura de precipitacin en la estacin base para la duracin d en cm.Pa Altura de precipitacin media anual en la zona en estudio, en mm.Pab Altura de precipitacin media anual en la estacin base, en mm.Pe Altura de precipitacin en exceso en la zona en estudio, para unaduracin d, en cm.Qb Gasto base, en m

3/s.Qd Gasto hidrolgico, en m

3/s.Qm Gasto de pico del hidrograma del escurrimiento directo, en m

3/s.qm Gasto de pico del hidrograma unitario, en m

3/s por cm de lluvia enexceso para una duracin de d horas.S Pendiente media del cauce, en porcentaje.tp Tiempo de retraso, en h.X Factor de escurrimiento, en cm/h.Y Factor climtico, adimensional.Z Factor de reduccin del pico, adimensional.

Se emplean las siguientes ecuaciones:

Q AXZ m = 2 78,

XP

d

e=

(2)

(1)


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2

Q Q Qd b m= +

P

PN

PN

e =

+

+

5085 08

2 03220 32

2

,

,,

tL

Sp =

0 00505

0 64

,

,

Para aplicar el mtodo se requiere contar con los siguientes datos:

a) rea de la cuenca; se obtiene de cartas topogrficas o fotografas areas.b) Longitud del cauce principal; se obtiene de cartas topogrficas o fotografas

areas.c) Pendiente media del cauce principal; se obtiene de cartas topogrficas o

fotografas areas.d) Tipos de suelo en la cuenca; se obtiene de cartas y de informacin de

campo.e) Usos del suelo en la cuenca; se obtiene de cartas, fotografas areas y de

informacin de campo.f) Isoyetas de Intensidad de Lluvia Duracin Frecuencia.

El procedimiento de clculo para obtener el gasto mximo asociado a undeterminado perodo de retorno empleando el mtodo de Chow es el siguiente:a) Con los datos del tipo y uso de suelo se determina el valor de N.

Los suelos se clasifican en 4 tipos segn afecten al escurrimiento lascaractersticas del material.

Tipo A Suelos con potencial de escurrimiento mnimo. Incluye gravas yarenas de tamao medio limpias y mezcla de ambas.

Tipo B Suelo con infiltracin media inferior a la del tipo A. Incluye arenasfinas, limos orgnicos e inorgnicos, mezcla de arena y limo.

Tipo C Suelos con infiltracin media inferior a la del tipo B. Comprendearenas muy finas, arcillas de baja plasticidad, mezcla de arena,limo y arcilla.

Tipo D Suelos con potencial de escurrimiento mximo. Incluyeprincipalmente arcillas de alta plasticidad, suelos poco profundoscon subhorizontes casi impermeables cerca de la superficie

b) Se escoge una cierta duracin de lluvia, d, arbitraria.c) De las Isoyetas de Intensidad de Lluvia Duracin Frecuencia, con el

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(4)

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valor de d y el perodo de retorno elegido de acuerdo a la importancia de laobra, se obtiene la intensidad de lluvia para la tormenta. La precipitacin P

asociada a esta intensidad se obtiene multiplicando dicha intensidad por laduracin elegida.d) Con el valor de N y el valor de P, se determina la lluvia en exceso Pe

empleando la ecuacin (4).e) Con el valor de Pey el valor de d, se calcula X aplicando la ecuacin (2).f) Con la longitud y pendiente del cauce, aplicando la ecuacin (5),se calcula

el valor de tp.g) Se calcula la relacin d/tpy empleando la figura anexa, se obtiene el valor

de Z.h) Aplicando la ecuacin (1) se calcula el gasto.i) Se repiten los pasos c) a h) para otras duraciones de tormenta, segn se

indic en el punto b).j) El mayor gasto, corresponde al Qm buscado.k) Si la corriente es perenne, se le agrega al gasto mximo determinado en el

inciso j el flujo base Qb, ecuacin (3), para obtener el gasto hidrolgicodefinitivo, Qd.

El mtodo de Chow es probablemente el ms confiable de los mtodosempricos. Es recomendable aplicarlo siempre que sea posible. Sus resultadosson muy confiables hasta para reas de cuenca de 25 km2. En la prctica seaplica hasta para reas de cuenca de 250 km2, considerando que a mayoresdimensiones los resultados sern menos confiables. En cualquier caso losresultados que se obtienen son muy sensibles a la variacin del nmero deescurrimiento N, por lo que su determinacin debe hacerse cuidadosamente.


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O de otro modo, S Z=Factor de reduccin de pico

S d/tp >= 2; Z = 1

S d/tp >=0.6; Z = 0.6315(d/tp)0.6632

S d/tp < 0.6; Z = 0.7401(d/tp)0.9740


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Los elementos principales que se requieren para la elaboracin de un estudiohidrolgico son: Caractersticas de la cuenca y de precipitacin.


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El uso de imgenes de satlite en aquellos sitios en los que no contamos con

informacin cartogrfica, resulta muy til para la definicin de las cuencas deaportacin. Ejemplo:


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LOS MTODOS ESTADSTICOS: Son aplicables cuando se dispone de medicionesde caudales de la corriente que se estudia o en corrientes vecinas de caractersticasfisiogrficas semejantes. Suponen que los gastos mximos aforados son una muestraaleatoria de una poblacin de gastos mximos. Difieren en la forma de la distribucinde probabilidades que suponen tiene la poblacin. Ejemplos son las distribuciones deGumbel, Normal, Log - Normal, Pearson, Log - Pearson, etc. Los mtodos estadsticosson los ms confiables y deben utilizarse siempre que sea posible.


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Ejercicio.

Determinar el gasto hidrolgico asociado a un periodo de retorno de 100 aos, para elsitio que se indica.

Longitud del cauce: 2.0 km; S% = 0.25; C = 0.20


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Ejercicio: Determinar el gasto hidrolgico asociado a un periodo de retorno de 100aos, para el sitio que se indica.

Longitud del cauce: 16.3.0 km; S% = 1.262; C = 0.30


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OBRAS DE DRENAJE SUPERFICIAL EN CAMINOS Y VIALIDADES.

Alcantarillas de tubo.

Como se indic al inicio, estas alcantarillas generalmente corresponden aldrenaje transversal de caminos y como obras de alivio.

Alcantarillas de lmina corrugada de acero

Las alcantarillas de lmina corrugada de acero son estructuras flexibles que seconstruyen mediante tubos o arcos de lmina, formados por dos o ms placasensambladas y colocadas sobre el terreno en una o varias lneas para dar pasolibre al agua de un lado a otro de la vialidad.

Segn el terreno donde se construyen, puede ser en zanja, en zanja conterrapln o en terrapln.


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Segn su ubicacin, se clasifican en normal y esviajada.

Segn su geometra, se clasifican en alcantarillas de tubo circular, detubo abovedado o de bveda.

Segn se modo de ensamble, se clasifican en anidables y seccionables.

Las anidables son las que se forman por la unin de dos o ms secciones delmina corrugada de acero, mediante ganchos especiales.

Las seccionables son las que se forman por la unin de varias placasatornilladas de lmina corrugada de acero.

Algunos detalles para su construccin.

La excavacin se har dejando una holgura de 50 cm a cada lado de de laalcantarilla, para permitir la compactacin del material de relleno. Las paredes

de la excavacin se harn tan verticales como el terreno lo permita.El fondo de la excavacin en el que se asiente la alcantarilla estar exento deraces, piedras salientes, oquedades u otras irregularidades.

La plantilla de apoyo para la alcantarilla se formar de una capa del espesor ycon los materiales, el grado de compactacin y el nivel indicados en elproyecto, dependiendo del tipo de terreno sobre el que se apoyar. Lageometra final de la plantilla ser similar a la del tubo.

La colocacin de la alcantarilla se har siempre de aguas abajo hacia aguas

arriba.

Las piezas se colocaran de manera que en sus traslapes transversales, elextremo del tubo al que le corresponda la parte exterior del traslape, quedeaguas abajo.

Los tramos de tubo se colocarn sobre la superficie de desplante, de tal formaque los traslapes longitudinales queden en los costados, nunca en la partesuperior o inferior

El relleno colocado a los costados (acostillado) y alrededor de los tubos

circulares, se compactar simtricamente a mano o con equipo manual, en


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ambos lados en capas de 15 cm, con el material y grado de compactacinestablecido en proyecto.

Los extremos de la alcantarilla se sujetaran con muros de cabeza demampostera, concreto ciclpeo o concreto armado.

A la entrada y salida de la alcantarilla, en caso de que se requiera, se realizarun zampeado conforme a lo establecido en el proyecto.

El interior de las alcantarillas se proteger cubriendo los valles y las crestas delas corrugaciones con mortero asfaltico, conforme al proyecto.

Alcantarillas tubulares de concreto.

Las alcantarillas tubulares de concreto son estructuras rgidas, que seconstruyen mediante tubos de concreto, con o sin refuerzo, colocados sobre elterreno en una o varias lneas para dar paso libre al agua de un lado a otro dela vialidad.

Las observaciones referentes a su construccin son similares a las indicadaspara los tubos de lmina, complementndose con lo siguiente.


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La ubicacin de los tubos de concreto se har con el extremo con la junta tipomacho hacia aguas abajo.

Las juntas entre los tubos y las perforaciones para el manejo de los tubos sesellarn con mortero de cemento arena en proporcin 1:3, salvo que elproyecto indique otra cosa.

Alcantarillas de tubo corrugado de polietileno de alta densidad.

Las alcantarillas de tubos corrugados de polietileno de alta densidad son

estructuras flexibles, que se construyen mediante este tipo de tubos colocadossobre el terreno en una o varias lneas para dar paso libre al agua de un lado alotro de la vialidad.Cuando la altura de la rasante est ya definida, se debe tomar en cuenta quetubos requieren de un colchn mnimo de terrapln de 0.6 m.

Alcantarillas de losa.

Este tipo de estructuras, de seccin rectangular, se construyen mediante dosmuros verticales, paralelos entre s, que pueden ser de mampostera o deconcreto armado, debidamente cimentados sobre el terreno de sustento, sobrela corona de los muros cuales se apoya una losa de concreto armado.


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Dicha estructura se dispone transversal al eje del camino para permitir el pasolibre de la corriente de agua de un lado a otro de la vialidad, sin que seinterrumpa el trnsito por el camino.


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En algunos casos y de acuerdo con el proyecto de la rasante, las losas puedencontar con colchn sobre su parte superior, aunque existen casos en los que lasuperficie de la losa podr quedar a la altura de la subrasante o rasante, segno amerite el proyecto.

Cajones:Son estructuras de seccin rectangular, con paredes, piso y techo(losa) de concreto reforzado. Los elementos que conforman estas obras dedrenaje trabajan como un marco rgido que absorbe el peso y empuje delterrapln, la carga viva y la reaccin del terreno. Este tipo de estructuras seutiliza cuando el terreno en el que se desplantara la obra de drenaje es muycompresible, por lo que al disponer de una amplia superficie de sustentacin,resultan estructura adecuadas para la transmisin del carga hacia el terreno.


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Bombeo transversal.

Consiste en proporcionar a la corona del camino, en las tangentes del trazohorizontal, una pendiente transversal, generalmente del 2% en caminospavimentados y 3% en revestidos, del centro del camino hacia los hombros; sufuncin es dar salida al agua de lluvia que cae sobre la corona del camino, paraevitar en lo posible que penetre en el pavimento y en las terraceras.


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En las curvas horizontales se proporciona al camino una sobreelevacin, mayoral 2% desde el hombro exterior con respecto al interior, siendo el mximo hastade un 10%, que se define por el tipo de camino y su velocidad de operacin,

esta sobreelevacin es con el fin de contrarestar la fuerza centrifuga y tambinsirve para dar salida al agua hacia el hombro interior del camino.

El bombeo y la sobreelevacin debern proporcionarse a las terraceras alafinarlas y posteriormente se colocar el pavimento con espesor uniforme.

Cunetas

Son canales, generalmente de seccin triangular, que se construyen a los

lados de la corona del camino en seccin de corte o en el corte de una seccinen balcn; tienen como funcin interceptar el agua que escurre de la corona,del talud del corte y del terreno natural adyacente, para conducirla y eliminarlafuera de la zona cercana al camino, vertiendo el escurrimiento hacia unacorriente natural o hacia una alcantarilla de alivio, con la finalidad de alejarlaeficientemente de la zona del camino.


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La pendiente de la cuneta ser la misma que la del camino, a menos que el

proyecto indique otra cosa.Cuando la seccin del camino pase de corte a terrapln, la cuneta seprolongar la longitud necesaria en diagonal, siguiendo la conformacin delterreno, para desfogar el agua en terreno natural, en la obra de drenaje mscercana o hasta donde lo establezca el proyecto.

Las cunetas de seccin triangular generalmente se construyen con talud haciala corona de 3:1 y el del lado del corte con talud sensiblemente paralelo al de lainclinacin del corte.

Es comn encontrar secciones tipo de 1.20 m de ancho y altura de 0.3 m, contaludes 1:3 y 1:1, aunque en casos particulares, la seccin obedece a undiseo hidrulico. Dicho diseo deber considerar que el tirante de agua en lascunetas no sobrepase el 85% de la altura mxima de la cuneta.

El tipo de recubrimiento, su espesor, la resistencia del concreto hidrulico o laproporcin del suelo cemento, sern los que establezca el proyecto.


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El recubrimiento con concreto hidrulico simple, se construir con juntas frascada metro, mediante el colado de las losas en forma alternada y con longitudmnima de 1.0 m.

Cuando el caudal conducido por las cunetas sea tal que supere la capacidad

hidrulica de la seccin, se deber colocar obras de alivio, a fin de reducir elescurrimiento en la cuneta.

En la transicin de las cunetas con las alcantarilla de alivio, con frecuencia sehace necesario construir obras auxiliares, que puede ser cajas de entradaprovistas con desarenador. La posicin de la caja puede ser directamentesobre la cuneta, en cuyo caso el ancho mnimo ser el de la cuneta, o bien condescarga lateral a la cuneta.

En las cajas de captacin con desarenador, el agua proveniente de lascunetas, as como los arrastres, caen hacia el fondo de la caja; al quedar la

entrada de la alcantarilla en un nivel superior al fondo de la caja, el depsito dearrastres queda en el fondo, drenando la alcantarilla solo el gasto liquido y elslido se retiene por sedimentacin.

En algunos casos, para garantizar la eficiencia de la descarga hacia la caja, secolocan muros interceptores del flujo en la cuneta, para asegurar que elescurrimiento reconozca hacia la caja de captacin. Esta prctica no es deltodo recomendable, ya que si se dispone de espacio suficiente, se podrconstruir una caja mas alargada que realiza la misma funcin.


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Contracunetas

Son canales excavados en el terreno natural o formados por pequeos bordos,que se localizan aguas arriba del hombro del corte o ceros del talud del corte,con la finalidad de interceptar el agua superficial que escurre por el terrenonatural de la ladera, para evitar el escurrimiento sobre el corte, erosin deltalud, excedencia de la capacidad hidrulica de la cuneta y elcongestionamiento de la corona del camino por el agua de lluvia y el materialde arrastre proveniente del talud del corte.

El punto de partida de la contracuneta ser la parte superior del corte, con un

desarrollo sensiblemente paralelo al mismo y transversal al escurrimiento de laladera. En laderas con pendientes mayores a 30, la contracuneta seconformara siguiendo la tendencia general de las curvas de nivel, para evitarque tengan pendientes mayores de 20%.

La contracuneta debe conducir el agua captada hacia barrancas, caadas ocauces naturales alejados del camino, o en su defecto, hacia obras de alivioque crucen la carretera en lugares estratgicos.


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La seccin de las contracunetas generalmente es trapezoidal con plantilla delorden de 60 a 80 cm, taludes de acuerdo al tipo de material en las que sonexcavadas y su profundidad regularmente oscila entre 40 y 60 cm, aunquedichas dimensiones deben obedecer a un diseo hidrulico.

La distancia de la contracuneta (en todo su desarrollo) respecto al borde o cerode corte ser mnimo de 5 m o una distancia igual a la altura del corte, si staes mayor.


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En algunos casos, la contracuneta podr ser revestida de concreto simple yrara vez se encuentran de mamposteo.


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Tambin se han construido algunos muretes de mampostera o concretociclpeo, cuya funcin es interceptar el escurrimiento, evitando que estecontine hacia el corte; el escurrimiento interceptado se conduce con lafrontera del murete hacia su descarga final en un sitio conveniente.


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Lavaderos.

Son canales o bajadas que generalmente se conectan con los bordillos y quebajan transversalmente por los taludes del terrapln del camino, con la funcin

de conducir el agua de lluvia captada por los bordillos, hasta lugares alejadosde los terraplenes, en donde su efecto ya no represente riesgo para laestructura.


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Cuando se requiere se ubican en ambos lados de las secciones en terrapln,sobre los lados interiores de curvas horizontales en seccin en terrapln ysobre los taludes de terrapln en secciones en balcn, generalmente a laentrada y salida.

En tramos en tangente suele disponerse a cierta longitud L, que es funcin

entre otros aspectos, de la pendiente longitudinal del camino y de laprecipitacin pluvial de la zona.


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Se colocan tambin en las partes bajas de las curvas verticales, en lassecciones de corte en que se haya interceptado un escurridero natural que

pase arriba de la rasante, que deba continuar drenando, y en las salidas de lasobras menores de drenaje lo requiera.

A menos que el proyecto indique otra cosa, en los tramos en tangente loslavaderos se construirn cada 50 m. En ningn caso se colocaran bordillos ylavaderos en tramos sin pendiente longitudinal. Los anclajes intermedios en loslavaderos se construirn con separacin entre 3 y 5 m, unidos por medio delcolado monoltico con acero de refuerzo, o pijas especiales en el caso delavaderos de lmina.

El lavadero se integra en su parte superior por un elemento que sirve de ligacon el bordillo, denominado Umbral, el cual presenta una abertura mayor a lade la seccin del lavadero para garantizar el adecuado ingreso del aguaproveniente del bordillo.

La parte media del lavadero la conforma un canal de pendiente fuerte, quegeneralmente es de concreto o mamposteo, con seccin rectangular, aunquetambin los hay de media caa.

En el cero del talud del terrapln se ubica el pie del lavadero, el cual

dependiendo de la longitud del mismo, del caudal de conduccin y del materialdel terreno natural, podr descargar directamente sobre el terreno, o podr


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prolongarse con la misma seccin en un tramo sobre el terreno natural, quecuenta con pendiente mas suave.

En casos especiales, podr colocarse una caja de regulacin al pie dellavadero, cuya funcin ser regular la velocidad del flujo en su descarga paraevitar la erosin del terreno.

Anteriormente, se acostumbraba colocar sobre el canal del lavaderoincrustaciones de fragmentos de roca para incrementar la rugosidad y reducir lavelocidad de la descarga. Este procedimiento no es muy recomendable, amenos que se pueda estimar la reduccin de velocidad provocada y proveer alcanal de la capacidad hidrulica necesaria.

Un punto muy importante en la construccin de lavaderos es darles suficienteestabilidad dentro del cuerpo del terraplen, por lo que suele empotrase en eltalud y sera deseable alojarlos en el propio cuerpo, llegando la corona de susmuretes del borde al nivel del material del talud.

Un detalle que requiere de mucha atencin es la liga entre el bordillo y bordesdel umbral, as como la plantilla del umbral con el acotamiento, ya que de nosellar correctamente esta junta, se pueden originar infiltraciones que erosionenel talud que sustenta al lavadero y con ello su consecuente falla.

Bordillos

Son elementos de concreto que se colocan en los hombros de la corona en lassecciones en tangente, en el hombro opuesto al corte en secciones en balcn oen el hombro interior de las secciones de terrapln en curva.

Son pequeos bordos que forman una barrera para conducir el agua hacia loslavaderos y las bajadas, evitando erosiones en los taludes y saturacin de

stos por el agua que cae sobre la corona del camino.En la prctica se utiliza generalmente bordillos de seccin trapecial, deconcreto asfaltico o hidrulico. Usualmente los colados in-situ estn provistosde un anclaje que lo fije adecuadamente al material del acotamiento; dichoanclaje no se construye continuo, sino intermitente, que puede ser enpequeos tramos de 10 cm cada 6.0 m. Otro tipo de anclaje comn en lascarreteas de Mxico se efecta mediante el hincado pequeos tramos de varillasobre el acotamiento, los cuales se ligan mediante alambrn ahogado en elpropio bordillo.


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Los bordillos tendrn forma trapezoidal, con base inferior de 16 cm, basesuperior de 8 cm y altura de 12 cm.

Los bordillos de concreto hidrulico requieren de juntas de expansin quesuelen disponerse cada 10 m.

Otro tipo de bordillo, de mayor uso en la actualidad, es el bordillo formado apartir de elementos prefabricados de concreto hidrulico, de forma rectangular,de 20 cm de base, 25 cm de altura y corona de 10 cm. Estos elementos secolocan con un material cementante que los fija al material del acotamiento.


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La altura del bordillo deber ser suficiente para que no sea rebasado por el agua

concentrada a pie del bordillo, pero no debe rebasar ciertos lmites, arriba delos cuales crea una sensacin de confinamiento que resulta inconveniente parael vehculo que ha de estacionarse en el acotamiento o eventualmente circularpor l.

Cabe sealar que los bordillos tambin pueden impedir la apertura de puertasde los vehculos estacionados. Una altura aceptable oscila entre 12 y 15 cm.

Tambin es importante mencionar que en el diseo del bordillo se debecontemplar el funcionamiento hidrulico. Si recordamos, el bordillo se colocasobre el acotamiento, a una distancia de 20 cm del hombro de la corona,y

ste confina el escurrimiento proveniente de la corona por efecto del bombeo,por lo que al permitir una tirante de agua de 5 cm contra el bordillo, implica quela lamina de agua impactara sobre la superficie del acotamiento, el cual en lamayora de los casos est provisto con pendiente del 2%, es decir, el ancho dela lamina de agua sera de 2.5 m en esa zona.

El gasto que ser confinado y canalizado por un bordillo se calcula en funcindel rea drenada y de la intensidad de la lluvia de diseo. El rea drenada sedelimita en funcin de las descargas o lavaderos dispuestos como obras dealivio para la descarga. La liga entre el bordillo y el lavadero requiere deespecial atencin, para el funcionamiento eficiente del sistema de drenaje.

Lo usual es unirlos mediante un elemento integrado al propio sistema,denominado umbral, que consiste en la unin del bordillo hacia el canal debajada, mediante dos curvas o tramos rectos confinando la zona deprimida delacotamiento. La rama correspondiente al lado de aguas arriba del bordillorespecto al lavadero suele hacerse ms amplia que la de agua abajo parafacilitar el paso del agua.

Los bordillos solo debern utilizarse en terraplenes con altura mayor de 1.50 m.Su conservacin es costosa y en ocasiones suele ser innecesaria, cuando los

taludes se vegetan suficientemente en corto tiempo. En tales casos losbordillos podran ser retirados.

Bocas de tormenta


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Son elementos de drenaje de piso, que tienen la finalidad de captar losescurrimientos provenientes de la superficie en caminos o calles en zonaurbana; tambin es comn ubicarlos en grandes patios y estacionamientos.

Las bocas de tormenta o sumideros pueden ser:

Continuos. El drenado se realiza en forma ininterrumpida a lo largo de lava.

Aislados: La captacin de las aguas se localiza en determinados puntos,encontrndose tres clases, en funcin de su ubicacin:

Horizontales: El desage se realiza por el fondo.Laterales: El desage se realiza por su pared lateral verticalMixtos: Combina los dos anteriores.


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Las bocas de tormenta o sumideros aislados situados en puntos bajos serngeneralmente de tipo horizontal, ya que poseen mayor capacidad de desageque los laterales, aunque pueden obstruirse ms fcilmente. Por ello, paraevitar la formacin de encharcamientos, es conveniente colocar otra boca detormenta horizontal a 5 cm de altura de la primera, o bien, reemplazarse elconjunto por una boca de tormenta mixta.

Asimismo, los colocados en rasantes inclinadas, tambin suelen ser de tipo

horizontal, interceptando en el fondo al escurrimiento y con sus barraspreferentemente orientadas en la direccin de la corriente. Su capacidad dedesage aumenta con su longitud y el tirante de la corriente, aunque disminuyecon la velocidad de la misma, que depende directamente de la pendientelongitudinal.

Cada boca de tormenta deber estar conectada a un conducto de eliminacinde caudal captado, los cuales podrn formar un sistema de evacuacin porcolectores.


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.

El Mtodo de Manning establece que la velocidad del flujo para cada tramo deuna seccin hidrulica es:

j

hj

j n

SRV

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=

Donde:

Vj= Velocidad de la corriente en el tramoj, (m/s)

Rhj= Radio hidrulico del tramoj, (m)

S= Pendiente hidrulica media aguas arriba del sitio donde se ubiquela seccin hidrulica, adimensional con aproximacin aldiezmilsimo.

nj = Coeficiente de rugosidad de Manning del tramoj, adimensional.

Una vez calculadas las velocidades de la corriente en todos los tramos de unaseccin hidrulica, se determinan los gastos correspondientes, aplicando laEcuacin de Continuidad, que establece:

Qj=AhjVj

Donde:

Qj= Gasto parcial en cada tramojconsiderado, (m3/s)

Ahj= rea hidrulica en cada tramojconsiderado, (m2)


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Vj= Velocidad de la corriente en cada tramojconsiderado, (m/s)

El diseo hidrulico consiste en determinar las dimensiones de la obra dedrenaje, en funcin de las caractersticas geomtricas de su seccin. Paradeterminar la velocidad del flujo de agua, el mtodo de Seccin y Pendientehace intervenir las condiciones de Pendiente y Rugosidad del material delconducto.

Una forma prctica para la determinacin de la velocidad, es auxilindose detablas como la siguiente.

Procedimiento:

1.- Se establece el tipo de obra de drenaje (seccin) y el material que laconforma.

2.- Establecer las dimensiones preliminares.

3.- Proponer un tirante de agua, el cual deber ser menor que la altura de laalcantarilla, para garantizar el flujo a superficie libre.

4.- Se calcula el rea hidrulica y permetro mojado, asociado al tirantepropuesto.

5.- Determinar mediante tablas, el coeficiente de rugosidad de Manning (n)

6.- Se contina con el clculo de radio hidrulico

7.- La velocidad se calcula con la frmula de Manning.

8.- Conocida la velocidad, se aplica la ecuacin de Continuidad para determinar

el gasto.


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9.- Se compara el gasto calculado con el de diseo. El procedimiento se repitedesde el punto 3, hasta encontrar el tirante de agua con el que se obtiene el

gasto de diseo.

Si el gasto para el tirante mximo resulta menor, se cambian las dimensionesde la seccin propuesta y se repite el clculo.

Ejemplo de clculo:

Tubos:

Datos conocidos:

Qd = 1.5 m3

/s.S = 0.0095Material: Tubo de concreto

Dimetro propuesto: D = 0.60 mTirante propuesto: Y = 0.45 m

Para estas condiciones de D y Y. se tiene

Ah = 0.23 m2y Pm = 1.26 m

Para un tubo de concreto, n = 0.013

Entonces: Rh = Ah / Pm = 0.23 / 1.26 = 0.183 y Rh2/3 = 0.322

S1/2= 0.097

La velocidad resulta:

V = (Rh2/3*S1/2) / n = (0.322x0.097) / 0.013 = 2.40 m/s.

Y el gasto:


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Q = Ah * V = 0.23x2.40 = 0.55 m3/s.

El gasto calculado es menor, por lo que se cambia el tirante.

Dimetro propuesto: D = 0.60 m; Tirante propuesto: Y = 0.60 m

Ah = 0.28 m2y Pm = 1.88 m

Rh = Ah / Pm = 0.28 / 1.88 = 0.149 y Rh2/3 = 0.281

S1/2= 0.097

V = (Rh2/3*S1/2) / n = (0.281x0.097) / 0.013 = 2.10 m/s.

Y el gasto:

Q = Ah * V = 0.28x2.10 = 0.59 m3/s.

Mediante iteraciones, se determina que el tubo propuesto, aun a su mximacapacidad, no es suficiente para drenar el gasto de 1.5 m3/s, por lo que sedeber cambiar el dimetro.

Dimetro propuesto: D = 0.90 m; Tirante propuesto: Y = 0.65 m

Ah = 0.50 m2y Pm = 1.83 m

Rh = Ah / Pm = 0.50 / 1.83 = 0.273 y Rh2/3 = 0.421

S1/2= 0.097

V = (Rh2/3*S1/2) / n = (0.421x0.097) / 0.013 = 3.14 m/s.

Y el gasto:

Q = Ah * V = 0.50x3.14 = 1.57 m3/s.

El gasto calculado es igual al de diseo.

La determinacin de las caractersticas hidrulicas para un tubo parcialmente

lleno, se pueden obtener de manuales, nomogramas o bien, mediante su


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clculo geomtrico. A continuacin se incluyen una tabla con las reas ypermetros para algunos tubos de uso comn.

DIAMETRO: 0.60 m DIAMETRO: 0.90 m DIAMETRO: 1.20 m

Y (m) A (m2) P(m) Y (m) A (m2)P(m)

Y (m) A (m2) P(m)

0.05 0.01 0.35 0.05 0.01 0.43 0.05 0.02 0.49

0.10 0.03 0.50 0.10 0.04 0.61 0.10 0.05 0.700.15 0.06 0.63 0.15 0.07 0.76 0.15 0.08 0.870.20 0.08 0.74 0.20 0.11 0.89 0.20 0.12 1.010.25 0.11 0.84 0.25 0.15 1.00 0.25 0.17 1.140.30 0.14 0.94 0.30 0.19 1.11 0.30 0.22 1.260.35 0.17 1.01 0.35 0.23 1.22 0.35 0.27 1.370.40 0.20 1.15 0.40 0.28 1.32 0.40 0.33 1.480.45 0.23 1.26 0.45 0.32 1.42 0.45 0.39 1.580.50 0.25 1.38 0.50 0.37 1.52 0.50 0.45 1.680.55 0.27 1.53 0.55 0.41 1.62 0.55 0.51 1.78

0.60 0.28 1.88 0.60 0.45 1.72 0.60 0.57 1.880.65 0.50 1.83 0.65 0.63 1.990.70 0.54 1.95 0.70 0.68 2.090.75 0.57 2.07 0.75 0.074 2.190.80 0.61 2.21 0.80 0.80 2.290.85 0.63 2.39 0.85 0.86 2.400.90 0.65 2.67 0.90 0.91 2.51

0.95 0.96 2.631.00 1.01 2.761.05 1.05 2.901.10 1.09 3007

1.15 1.11 3.281.20 1.13 3.77


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La siguiente tabla muestra valores del coeficiente de rugosidad deManning teniendo en cuenta las caractersticas del cauce:

Coeficiente

de Manning

Cunetas y canales sin revestirEn tierra ordinaria, superficie uniforme y lisa 0,020-0,025

En tierra ordinaria, superficie irregular 0,025-0,035

En tierra con ligera vegetacin 0,035-0,045

En tierra con vegetacin espesa 0,040-0,050

En tierra excavada mecnicamente 0,028-0,033

En roca, superficie uniforme y lisa 0,030-0,035

En roca, superficie con aristas e irregularidades 0,035-0,045

Cunetas y Canales revestidos

Hormign 0,013-0,017

Hormign revestido con gunita 0,016-0,022

Encachado 0,020-0,030

Paredes de hormign, fondo de grava 0,017-0,020

Paredes encachadas, fondo de grava 0,023-0,033

Revestimiento bituminoso 0,013-0,016

Corrientes Naturales

Limpias, orillas rectas, fondo uniforme,alturade

lamina de agua suficiente

0,027-0,033

Limpias, orillas rectas, fondo uniforme,altura de

lamina de agua suficiente, algode vegetacin0,033-0,040

Limpias, meandros, embalses y remolinos de poca

importancia0,035-0,050

Lentas, con embalses profundos y canales ramifi-

cados0,060-0,080

Lentas, con embalses profundos y canales ramifi-

cados, vegetacin densa0,100-0,2001

Rugosas, corrientes en terreno rocoso de montaa 0,050-0,080

Areas de inundacin adyacentes al canal ordinario 0,030-0,2001


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Tabla tomada de S.M. Woodward and C. J Posey

"Hydraulics of steady flow in open channels".

Losas:

Datos conocidos:

Qd = 1.5 m3/s.

S = 0.0095Material: Zampeado

Dimensiones propuestas: B: 1.80 m, H = 1.00 mTirante propuesto: Y = 0.50 m

Para estas condiciones se tiene:

Ah = B*Y = 1.80 x 0.50 = 0.90 m2y Pm = 2Y+B = 2x0.5+1.8 = 2.80 m

Para un fondo zampeado, n = 0.025

Rh = Ah / Pm = 0.90 / 2.80 = 0.321 Rh2/3= 0.469

S1/2= 0.097


V = (Rh2/3*S1/2) / n = (0.469x0.097)/0.025 = 1.82 m/s.

Y el gasto:

Q = Ah * V = 0.90X1.82 = 1.63 m3/s.


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El gasto calculado es mayor, por lo que se cambia el tirante.

Mediante iteraciones:

Nuevo tirante propuesto: Y = 0.47 m

Ah = B*Y = 1.80 x 0.47 = 0.85 m2y Pm = 2Y+B = 2x0.47+1.8 = 2.74 m

Para un fondo zampeado, n = 0.025

Rh = Ah / Pm = 0.85 / 2.74 = 0.310 Rh2/3= 0.458

S1/2= 0.097


V = (Rh2/3*S1/2) / n = (0.458x0.097)/0.025 = 1.78 m/s.

Y el gasto:

Q = Ah * V = 0.85X1.78 = 1.51 m3/s.

El gasto calculado es igual al de diseo.

Tabla del coeficiente de rugosidad de Manning

Material del revestimiento Ven Te Chow I. Carreteras4

Metal liso 0,010 -

Hormign 0,013 1/60 - 1/75

Revestimiento bituminoso - 1/65 - 1/75

Terreno natural en roca lisa 0,035 1/30 - 1/35

Terreno natural en tierra con poca vegetacin 0,027 1/25 - 1/30

Terreno natural en tierra con vegetacin abundante 0,080 1/20 - 1/25


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Cunetas:

Datos conocidos:

Qd = 0.20 m3/s.S = 0.010

Material: Concreto

Dimensiones propuestas: B: 1.20 m, H = 0.30 mTirante propuesto: Y = 0.25 mAncho de la SLA: b= 1.00 m

Ah = (b*Y)/2 = 1.00 x 0.25/2 = 0.125 m2y Pm = 1.14 m

Para un fondo de concreto, n = 0.013

Rh = Ah / Pm = 0.125 / 1.14 = 0.110 Rh2/3

= 0.229

S1/2= 0.10


V = (Rh2/3*S1/2) / n = (0.229x0.10)/0.013 = 1.76 m/s.

Y el gasto:

Q = Ah * V = 0.125X1.76 = 0.22 m3/s.

El gasto calculado es del orden al esperado.


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Contracunetas:

Datos conocidos:

Qd = 0.20 m3/s.S = 0.015Material: Terreno natural

Dimensiones propuestas: BM= 0.80 m, Bm= 0.50 m, H = 0.60 m, K = 0.25:1Tirante propuesto: Y = 0.40 mAncho de la SLA: b= 0.70 m

Ah = (b+Bm)Y/2 = (0.70+0.50)x 0.40/2 = 0.24 m2y Pm = 2.00 m

Para un fondo de tierra, n = 0.035

Rh = Ah / Pm = 0.24 / 2.00 = 0.120 Rh2/3= 0.243

S1/2

= 0.122La velocidad resulta:

V = (Rh2/3*S1/2) / n = (0.243x0.122)/0.035 = 0.85 m/s.

Y el gasto:

Q = Ah * V = 0.24X0.85 = 0.204 m3/s.

El gasto calculado es del orden al esperado.


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Lavaderos

La capacidad del umbral de entrada del lavadero depender de la separacinentre ellos, que en tramos de tangente suelen disponerse a cada 60 100 m ypuede ser variable dependiendo de la pendiente longitudinal de la va terrestrey del rgimen de precipitacin pluvial en la zona, del gasto total que escurre porel bordillo y el tirante en una seccin inmediatamente antes del umbral.

Izzard proporciona la siguiente frmula para el clculo de la longitud del umbral:

Lu = Longitud del umbral, mQ = Gasto, m3/sa = desnivel entre el acotamiento y la seccin ms deprimida del umbral, m

(generalmente es del orden de 0.06 m)y = tirante de agua en el acotamiento, m

Ejercicio: Determinar el ancho del umbral de un lavadero colocado al final de untramo carretero pavimentado, de 50 m de longitud y ancho de corona de 10.5m. La pendiente del camino del 1% y la intensidad de lluvia de 200 mm/hr.

2/3)(386.0 ya

QLu

+

=


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REJILLAS O SUMIDEROS.

Las podemos clasificar en varios tipos como:

A. de piso

B. de ventana

C. mixto

A. de piso

Es aquel que tiene barras lo suficientemente largas para que el agua puedacaer en la abertura sin chocar con el borde del emparrillado de aguas abajo.

Su posicin como lo muestra la figura siguiente y lo indica el nombre es en lacuneta de la calzada de hormign o asfalto.

Las barras que conforman la reja deben ser bien redondeadas con un anchototal inferior al 50 % del ancho de entrada.

El gasto que pueden drenar esos sumideros se determina como:

Q = 1.7 P y3/2

Donde: Q: caudal en m3/s.P: permetro de la reja en m.y: profundidad de la lmina de hasta 12cm.

Para profundidades de lmina de ms de 42cm

Q = 2.91 A y1/2

Donde: A: rea de la reja, excluida las reas de las barras (m2).

y: profundidad de la lmina.

Para las situaciones entre los 12 y 42 cm de tirante, la ecuacin que se utilicequedar a criterio del proyectista.

B.- De ventana o laterales:


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El caudal mximo que es capaz de drenar, se calcula aplicando dos formulasdiferentes, segn la relacin entre el tirante de la corriente y y la altura de la

abertura D:

Si y < 1.4 D Formula de vertedor Q =

Si y 1.4 D Formula del orificio Q = 300 S

Donde: Q caudal de desage, en l/s

Y Profundidad del agua o tirante, en cmL ancho libre del sumidero, en cmD altura de la abertura medida en su centro, en cmS rea del sumidero, en m2.

Procedimiento de clculo:

Levantamiento topogrfico

Para el diseo de la rejilla, como primer paso se requiere determinar el caudal

de diseo, por lo que ser necesario obtener una nivelacin geomtrica entodas las esquinas de la zona de trabajo que nos permita identificar y trazar lacuenca de aportacin, conociendo adems y de ser posible, las cuencasvecinas. Los datos topogrficos que se debern levantar, se obtendrn acriterio del profesional que realiza el levantamiento, conteniendo los sitios msimportantes y algunas particularidades que afecten al escurrimiento.

Determinacin de la cuenca y red de escurrimiento Superficial

Los lmites de las cuencas de aportacin y sus subcuencas podrn sertrazadas a partir de la topografa del rea y de conocer las caractersticas del

catastro y la urbanizacin, dado que estos elementos nos permitirn identificarlos lmites ms claros donde el escurrimiento superficial se divide. Esto no estan claro y en ocasiones es necesario identificar claramente los trasvases quepueda existir, sobre todo en cuencas donde las pendientes de las calles son dealgunos pocos centmetros.

Dado que determinar los lmites de cuenca y subcuencas exige observar ycontrolar detalladamente los datos topogrficos levantados sobre todo enllanuras , se puede aprovechar en esta revisin a trazar las lneas deescurrimiento que tomarn los excesos en superficie o adicionales, tarea quefacilitar posteriormente la localizacin de los sumideros


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A partir de estos elementos bsicos, es necesario determinar por cualquiera delos mtodos conocidos el escurrimiento superficial directo que provoca una

tormenta de diseo, esto incluye conocer el caudal pico, volumen y forma delhidrograma para un tiempo de recurrencia (TR) acorde con la obra que seproyecta.

Procedimiento de un estudio de drenaje para obras existente en unacarretera:

Se realiza una inspeccin de campo en el tramo de la carretera en estudio paraidentificar las obras de drenaje menor, determinar sus caractersticas y estado

fsico, as como para recabar informacin acerca de su funcionamientohidrulico.

Con la finalidad de determinar el rea de aportacin hasta el sitio de estudio,durante la visita de campo se ubican las obras de drenaje en CartasTopogrficas escala 1:50,000, editadas por el INEGI, con lo cual se est enposibilidad de determinar las principales caractersticas fisiogrficas ygeomorfolgicas de las cuencas que tengan incidencia en el tramo en estudio,como son: rea, longitud de cauce y pendiente.

Proceso de informacin

Una vez identificados los sitios de cruce de la carretera con escurrimientos deagua naturales, se procede en gabinete a determinar las cuencas de aportacincon las cartas topogrficas. Debido a la magnitud de dichas cuencas, no secuenta con estaciones hidromtricas sobre las corrientes que cruzan laautopista y por consiguiente con registros de gastos, por lo que para realizar elestudio hidrolgico se utiliza informacin de las Isoyetas de Intensidad deLluvia- Duracin - Perodo de Retorno publicadas por la Secretara deComunicaciones y Transportes, que fueron elaboradas a partir de lainformacin pluviogrfica de la regin.


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Estudio hidrolgico en obras de drenaje menor

El objetivo del estudio hidrolgico, es el analizar y revisar las cuencas deaportacin cuyo escurrimiento reconoce hacia tramo del camino en estudio,para obtener el gasto de diseo, revisar las obras de drenaje menor ydeterminar en base a su funcionamiento hidrulico, la posible ampliacin de lasmismas, o la construccin de las que sean necesarias, as como la necesidadde construir obras de drenaje complementario.

Para la determinacin de los gastos mximos se utilizan la frmula Racional oel mtodo de Ven Te Chow, por considerarse de aplicacin confiable dada la

magnitud de las cuencas.Para el clculo del gasto con los mtodos semiempricos sealados yconsiderando el tiempo de concentracin, se utilizan los valores obtenidos delas intensidades de lluvia para el perodo de retorno elegido.


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Revisin de la capacidad hidrulica del drenaje

Una vez obtenido el gasto de diseo se procede a revisar la capacidadhidrulica de las obras propuestas, a partir de sus caractersticas geomtricas,ubicacin, orientacin y condiciones hidrulicas de los cauces en la entrada ysalida. La revisin consiste en transitar el gasto de diseo por las obras dedrenaje, para determinar si las obras propuestas son suficientes o requieren

mayores dimensiones, obras auxiliares adicionales y/o complementarias.


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TRABAJOS DE CONSERVACIN

Antes de iniciar los trabajos de conservacin, se instalara las seales y losdispositivos de seguridad que se requieran, y se contara con los bandererosque se requieran. En ningn caso se permitir la ejecucin de los trabajosmientras que no se cumpla lo establecido.

TRABAJOS DE CONSERVACIN RUTINARIA

Limpieza

Es el conjunto de actividades que se realizan para retirar el azolve, vegetacin,

basura, fragmentos de roca y todo material que se acumule en estos elementosde drenaje, con el propsito de restituir su capacidad y eficiencia hidrulica.

La limpieza se efectuara habitualmente antes de la temporada delluvias o cada vez que el azolve ocupe ms de un tercio (1/3) de suprofundidad.


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Los residuos de la limpieza no deben emplearse en recargues deacotamientos, ni depositarse en los taludes de los cortes o cauces, ni

arriba de los mismos.

CONSERVACIN PERIODICA

REPARACIN

Es el conjunto de actividades que se realizan para reparar deterioros comogrietas, oquedades, socavaciones, ondulaciones por dilatacin, erosinde la superficie del zampeado, entre otros, con el propsito de restituir lascondiciones originales de operacin de estos elementos de drenaje.

Los materiales que se utilicen en la reparacin sern los que indique elproyecto.

Los materiales que se utilicen para el sellado de grietas en zampeado deconcreto, sern del tipo y con las caractersticas de compatibilidad con elconcreto, viscosidad, resistencia, adhesin, flexibilidad, elasticidad ydurabilidad, entre otras, estos materiales pueden ser morteros,materiales asflticos o productos especiales para reparacin y sellado

de elementos de concreto.


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La reparacin se efectuar antes de la temporada de lluvias.

Los trabajos sern suspendidos en el momento en que se presentensituaciones climticas adversas y no se reanudarn mientras stas no sean lasadecuadas, considerando que no se sellarn grietas En las siguientescondiciones.

Sobre superficies con agua libre o encharcada.

Cuando est lloviendo

Cuando la temperatura ambiente o de la superficie del elemento sea

menor o igual a 13 grados Celsius y se vayan a utilizar materiales oproductos asflticos que se apliquen en caliente.

La reparacin de las alcantarillas, cuando stas sirvan de drenaje pluvial, seefectuar antes de la temporada de lluvias; cuando sean de drenaje residual,puede realizarse en cualquier poca, preferentemente cuando estn secas.

TRABAJOS DE RECONSTRUCCION

REPARACION MAYOR

Es el conjunto de actividades que se realizan para reponer tramos, reconstruircon el propsito de restituir o mejorar sus condiciones de operacin.

Sobre la superficie se delimitaran los tramos por reparar que seale elproyecto,el recubrimiento en la zona se remover completamente.

El retiro de la capa de revestimiento daada puede realizarse manualmente,

rompindola con cincel o mediante equipo mecnico, sin daar las zonas queno requieran reparacin.

La demolicin y remocin se realizara cuidadosamente hasta los lmitesestablecidos, con equipo adecuado y de tal manera que las partes restantes nosean daadas.

La superficie de concreto hidrulico resultante en los extremos de la demolicinpresentara una textura rugosa, para asegurar una buena adherencia entre elconcreto existente y el concreto nuevo.

Despus de concluidos los trabajos de reparacin mayor, la superficiepresentara una textura uniforme y sin rebordes que puedan impedir el libre


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escurrimiento superficial del agua, especialmente en las juntas con elementospreexistentes. Los tramos reemplazados estarn perfectamente alineados tanto

horizontal como verticalmente, respecto al resto del elemento y a lo indicado enel proyecto

TRABAJOS DE CONSERVACIN

Antes de iniciar los trabajos de conservacin, se instalara las seales y losdispositivos de seguridad que se requieran, y se contara con los bandererosque se requieran. En ningn caso se permitir la ejecucin de los trabajosmientras que no se cumpla lo establecido.

TRABAJOS DE CONSERVACIN RUTINARIA

Limpieza

Es el conjunto de actividades que se realizan para retirar el azolve, vegetacin,basura, fragmentos de roca y todo material que se acumule en estos elementosde drenaje, con el propsito de restituir su capacidad y eficiencia hidrulica.


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La limpieza se efectuara habitualmente antes de la temporada de

lluvias o cada vez que el azolve ocupe ms de un tercio (1/3) de suprofundidad.

Los residuos de la limpieza no deben emplearse en recargues deacotamientos, ni depositarse en los taludes de los cortes o cauces, niarriba de los mismos.


REPARACIN


Los materiales que se utilicen en la reparacin sern los que indique elproyecto.

Los materiales que se utilicen para el sellado de grietas en zampeado deconcreto, sern del tipo y con las caractersticas de compatibilidad con el


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concreto, viscosidad, resistencia, adhesin, flexibilidad, elasticidad ydurabilidad, entre otras, estos materiales pueden ser morteros,

materiales asflticos o productos especiales para reparacin y selladode elementos de concreto.

La reparacin se efectuar antes de la temporada de lluvias.

Los trabajos sern suspendidos en el momento en que se presentensituaciones climticas adversas y no se reanudarn mientras stas no sean lasadecuadas, considerando que no se sellarn grietas En las siguientescondiciones.



Cuando la temperatura ambiente o de la superficie del elemento seamenor o igual a 13 grados Celsius y se vayan a utilizar materiales oproductos asflticos que se apliquen en caliente.

La reparacin de las alcantarillas, cuando stas sirvan de drenaje pluvial, seefectuar antes de la temporada de lluvias; cuando sean de drenaje residual,puede realizarse en cualquier poca, preferentemente cuando estn secas.

TRABAJOS DE RECONSTRUCCION

REPARACION MAYOR

Es el conjunto de actividades que se realizan para reponer tramos, reconstruircon el propsito de restituir o mejorar sus condiciones de operacin.

Sobre la superficie se delimitaran los tramos por reparar que seale elproyecto,el recubrimiento en la zona se remover completamente.

El retiro de la capa de revestimiento daada puede realizarse manualmente,rompindola con cincel o mediante equipo mecnico, sin daar las zonas queno requieran reparacin.

La demolicin y remocin se realizara cuidadosamente hasta los lmitesestablecidos, con equipo adecuado y de tal manera que las partes restantes nosean daadas.


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La superficie de concreto hidrulico resultante en los extremos de la demolicinpresentara una textura rugosa, para asegurar una buena adherencia entre el

concreto existente y el concreto nuevo.

Despus de concluidos los trabajos de reparacin mayor, la superficiepresentara una textura uniforme y sin rebordes que puedan impedir el libreescurrimiento superficial del agua, especialmente en las juntas con elementospreexistentes. Los tramos reemplazados estarn perfectamente alineados tantohorizontal como verticalmente, respecto al resto del elemento y a lo indicado enel proyecto


REPARACIN DE CUNETAS Y CONTRACUNETAS


Los materiales que se utilicen en la reparacin de cunetas y contracunetassern los que indique el proyecto.

Los materiales que se utilicen para el sellado de grietas en cunetas ycontracunetas con zampeado de concreto, sern del tipo y con lascaractersticas de compatibilidad con el concreto, viscosidad, resistencia,adhesin, flexibilidad, elasticidad y durabilidad, entre otras, estos materiales

pueden ser morteros, materiales asflticos o productos especiales parareparacin y sellado de elementos de concreto.

No se aceptar el suministro y utilizacin de materiales que no cumplan con loindicado, ni an en el supuesto de que sern mejorados posteriormente en ellugar de su utilizacin.

CONSIDERACIONES GENERALES

La reparacin de cunetas y contracunetas se efectuar antes de la

temporada de lluvias.


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Los trabajos sern suspendidos en el momento en que se presentensituaciones climticas adversas y no se reanudarn mientras stas no sean las

adecuadas, considerando que no se sellarn grietas En las siguientescondiciones.



Cuando la temperatura ambiente o de la superficie de la cuneta ocontracuneta sea menor o igual a trece (13) grados Celsius y se vayan autilizar materiales o productos asflticos que se apliquen en caliente.

Previo al inicio de la reparacin, la superficie objeto de los trabajos habr sidolimpiada, de acuerdo con lo establecido.

Antes de iniciar los trabajos de reparacin, el Contratista de Obra instalar lasseales y los dispositivos de seguridad que se requieran y contar con losbandereros que se requieran, tomando en cuenta todo lo referente asealamiento y seguridad. En ningn caso se permitir la ejecucin dereparacin mientras no se cumpla con lo establecido.

REPARACION DE GRIETAS EN ZAMPEADO DE CONCRETO

Delimitacin de grietas por reparar.

Sobre la superficie del zampeado, en su caso, se delimitarn las grietas porreparar que seale el proyecto.

Preparacin de los materiales de sellado

La preparacin y manejo de los materiales que se empleen en el sellado de

grietas, es responsabilidad del Contratista de Obra y se har considerando losiguiente.

Cuando se utilice mortero asfltico, ste tendr una dosificacin que cumplacon la calidad indicada en el proyecto.

Cuando se utilice mortero con cemento Prtland, ste tendr una dosificacinque cumpla con la calidad indicada en el proyecto. Si en proyecto no indica otracosa, el mortero se elaborar con proporcin de una (1) parte de cemento portres (3) partes de arena, en volumen y con una consistencia adecuada a laanchura de la grieta.


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Cuando se utilicen cementos asflticos, se calentarn para alcanzar unatemperatura de aplicacin mnima de ciento cuarenta (140) grados Celsius.

Cuando se utilicen productos de tipo comercial, se prepararn conforme a lasinstrucciones que proporcione el fabricante.

Preparacin de la superficie por sellar

Inmediatamente antes de su reparacin, la grieta estar limpia, exenta demateriales sueltos, substancias extraas, polvo o agua libre. Para tal objeto,cuando la anchura de la grieta lo permite, se limpiarn enrgicamente suscaras interiores empleando cepillos de cerda, arena a presin o airecomprimido, preferentemente seco y caliente. Cuando por cualquier

circunstancia se suspendan los trabajos de sellado, la grieta se limpiar denuevo. Durante la limpieza de las grietas se tomarn en consideracin lasrecomendaciones del fabricante del material sellador, en su caso.

Cuando se utilice una emulsin asfltica en fro o un mortero asfltico conemulsin, previo a su aplicacin se podr dar un rociado ligero de agua en lascaras

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Drenaje Superficial en Pavimentos