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Diseo Hidrulico de las Obras de Drenaje Superficial (longitudinal y transversal) para 1km de carretera

Diseo Hidrulico de las Obras de Drenaje Superficial (longitudinal y transversal) para 1km de carreteraUNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTINFACULTAD DE INGENIERIA CIVILESCUELA ACADEMICA SUPERIOR DE INGENIERIA CIVIL

Diseo Hidrulico de las Obras de Drenaje Superficial (longitudinal y transversal) para 1km de carretera

2013 Tarapoto - Per

INDICE

I. INTRODUCCION

II. OBJETIVOS2.1. OBJETVO GENERAL.2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

III. MARCO TEORICO

3.1. ESTRUCTURAS DE DRENAJE3.2. LA CUENCA HIDROGRFICA3.3. LA PRECIPITACIN3.4. EL GASTO Y/O CAUDAL3.5. TIPOS DE DRENAJE VIAL1.ALCANTARILLAS2.BOMBEO Y PERALTE3.CUNETAS4.ZANJAS DE CORONACIN Y CUNETAS

IV. DISEO HIDRULICO DE LAS DIFERENTES OBRAS DE DRENAJE.

V. CARACTERSTICAS DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ

VI. DISEO DE OBRAS DE ARTE.6.1. CONSIDERACIONES DE DISEO1. Clasificacin de la carretera2. Determinacin del ancho de calzada 3. Talud4. Bombeo5. Valores de Coeficiente de escorrenta6. Calculo de Intensidad Mxima

6.2. MEMORIA DE CALCULOa) Seccionamiento.b) Diseo de Cunetas. c) Diseo de Alcantarillas.

VII. PLANOS7.1. PLANO EN PLANTA.7.2. PLANO EN PERFIL.

I. INTRODUCCION

El sistema de drenaje es el aspecto ms importante del diseo, por la finalidad que cumple de eliminar las aguas de las carreteras para evitar daos sobre su estabilidad y transitabilidad, preservacin de la vida til del camino y del medio ambiente, as como, por la fuerte incidencia en los costos de mantenimiento.

Nuestro pas presenta una compleja topografa con grandes variaciones climticas, geomorfolgicas, ecolgicas y geolgicas, ello unido a la falta de planificacin en la explotacin integral y sostenida de sus recursos naturales, y el inadecuado manejo de cuencas que segn su intensidad provoca deslizamientos de tierra, aludes, aluviones, etc.

Para el clculo hidrulico y/o anlisis de las diferentes obras de drenaje, se debe, tener en cuenta ciertos criterios tcnicos como las estadsticas climatricas, declaraciones de los residentes o de trabajadores de conservacin del camino, las marcas de aguas mximas que sean dignas de crdito y en ltimo caso basndose en frmulas empricas.

Es as como surge la necesidad del drenaje que se define como la forma de controlar el movimiento de las aguas superficiales y subterrneas, con el fin de que no afecte la estructura del camino y sacarlas fuera del rea de afectacin, con el cual se garantiza las condiciones de estabilidad a lo largo del periodo de vida til la carretera.

El desarrollo del presente trabajo tiene una longitud de 1.00 km. se limita al diseo hidrulico de las obras de drenaje pluvial, considerados en el tramo km. 03 + 000 km. 04 + 000 en la cual se est proyectando 02 alcantarillas con dimetros de 18, 20 y dimensiones de cunetas de ancho = 1.00m y profundidad de 0.5m por ser zona muy lluviosa.

II. OBJETIVOS

a. OBJETIVO GENERAL

Realizar el diseo hidrulico de las obras de drenaje superficial de la carretera tramo km 03 + 000 al Km 04 +000.

b. OBJETIVO GENERAL

Reconocer los tramos crticos en todo el tramo de la carretera, y seccin critica para dichos tramos.

Recomendar los tipos de obras de drenaje que se empleara en la carretera en estudio.

Realizar el clculo hidrulico de las obras de drenaje de la carretera vecinal en estudio, tramo: km. 03+ 000 al km. 04 + 000.

Mejorar el paso inmediato del agua que cruza la va de un lado a otro, as como brindar seguridad al trnsito de vehculos y peatones.

III. MARCO TEORICO

a. ESTRUCTURAS DE DRENAJE

La tierra est cubierta completamente por una red de corrientes de agua, grandes y pequeas, las que a travs del tiempo geolgico han llegado a ser relativamente estables. Cada pequeo pantano tiene sus riachuelos por los cuales discurre el agua hacia el mar. La estructura artificial de una carretera corta este sistema natural de drenaje, creando una serie de diques a travs de los canales de drenaje y numerosas alcantarillas, mediante los cuales el agua puede ser transferida de una hoya de captacin a otra.Es natural que en cada punto en que el relleno de una carretera cruza un valle, se deba proporcionar un conducto para llevar el agua a travs o debajo del relleno, ya que de lo contrario se formar una laguna. Dichos conductos pueden variar desde pequeas tuberas hasta grandes puentes, dependiendo del tamao de la corriente. El tamao de la abertura que hay que proporcionar para cada curso de agua exige el uso de muchos criterios, ya que si la abertura fuera demasiada pequea, el relleno estar en peligro; mientras que si fuera demasiado grande, es estara malgastando el dinero.

b. LA CUENCA HIDROGRFICA

Se define cuenca el rea de terreno donde las aguas cadas por precipitacin se unen para formar un solo curso de agua. Cada curso de agua tiene una cuenca bien definida para cada punto de su recorrido.La delimitacin de una cuenca se hace sobre un plano a curvas de nivel, siguiendo las lneas de altas cumbres. En la figura se ha delimitado la cuenca del ro X correspondiente al punto P, como referencia.Con el fin de establecer grupos de cuencas hidrolgicamente semejantes, se estudian una serie de caractersticas fsicas en cada cuenca.

c. LA PRECIPITACIN

Se define como precipitacin a toda forma de agua que se deposita en la superficie de la tierra a partir de la condensacin del vapor de agua atmosfrica.Se acostumbra a medir la lluvia en unidades de longitud (mm., cm., m.) se mide el espesor de la lmina de agua cada sobre un rea determinada. Tambin se mide la intensidad de la lluvia (espesor de la lmina que ha cado en un tiempo determinado) en mm.Curvas Intensidad Duracin Frecuencia.Se define tormenta al conjunto de lluvias que obedecen a una misma perturbacin meteorolgica y de caractersticas bien definidas. De las tormentas interesa las curvas: intensidad duracin frecuencia.

a. Intensidad: Se mide en mm/h y su valor vara durante la tormenta.b. Duracin: Se mide en minutos o en horas. Es el tiempo transcurrido entre el comienzo y el fin de la tormenta.c. Frecuencia: Es el nmero de veces que se repite una tormenta, de caractersticas de intensidad y duracin definidas en un perodo de tiempo ms o menos largo, tomado generalmente en aos; si este evento se presenta una vez en 10 anos (1/10), es lo mismo que decir 10/1000 sea una frecuencia de 10%.

d. EL GASTO Y/O CAUDAL

El agua que se almacena en la superficie a causa de las precipitaciones que se escurre hasta llegar al lecho del cauce, esta cantidad de agua se llama gasto o caudal de agua. Comnmente se utiliza deferentes mtodos para determinar el gasto, se trata de permitirle paso al mximo caudal de agua que hay en cada caso, hacindole de tal manera que no cause trastornos ni al camino ni a la estructura misma.e. TIPOS DE DRENAJE VIAL

Artificialmente el drenaje vial, generalmente se clasifica en drenaje superficial y drenaje subsuperficial; segn que el escurrimiento o flujo se realice sobre la superficie o a travs de las capas de la corteza terrestre, as como tambin depende del comportamiento y funcionamiento del escurrimiento.a. DRENAJE SUPERFICIAL

Tiene el fin de alejar las aguas de las carreteras, para evitar la influencia negativa de las mismas sobre su estabilidad y transitabilidad as como para limitar las operaciones de conservacin.Las obras de drenaje superficial se proyectan a partir de los tres aspectos fundamentales, Diseo Hidrulico, Diseo Geomtrico, Diseo Estructural. La armona y conjugacin de estos tres aspectos, aseguran un diseo correcto de las estructuras de drenaje, adems de que garantizan la vida til de estas en particular y de la va en general.El drenaje superficial generalmente est conformado por: Alcantarillas Badenes y desviadores de agua Bombeo Cunetas Zanjas de coronacin Pontones

1.ALCANTARILLASLas alcantarillas son obras de drenaje transversal, que canalizan el agua de un lado de la va hacia el otro, cualquiera que sea su procedencia, ayudando a controlar el flujo de agua y reduciendo la velocidad para aminorar la erosin.La definicin de alcantarilla abarca a todo tipo de conducto cerrado utilizado en el drenaje transversal de autopistas, carreteras y caminos.1.1 Partes de una alcantarilla

El conducto o can Los muros de Cabecera Los aletones Losa inferior y superior Dispositivo o proteccin a la entrada

Isomtrico de alcantarilla

1.2 Tipos de Alcantarillas

Existe una gran gama de estructuras de drenaje y alcantarillas apropiadas para cruzar desages naturales, desaguar las superficies de caminos y para cunetas, stos incluyen tubos redondos y ovalados, alcantarillas de caja, arcos de bveda y otros.La eleccin de cual tipo de alcantarilla es la mejor depende de: Del suelo de cimentacin De las dimensiones de la alcantarilla y requisitos de la topografa De la economa relativa de los diferentes tipos posibles y adecuados de estructura Forma de conducto Material usado en su construccin Grado de rigidez del conducto.

Tipos comunes de alcantarillas y materiales

2.BOMBEO Y PERALTEEs la inclinacin transversal de la superficie de rodadura, a ambos lados del eje del camino, que permite que el agua corra hacia las cunetas laterales.Con el fin de contrarrestar la accin de la fuerza centrfuga, todas las curvas horizontales deben ser peraltadas, es decir, que el camino debe tener una inclinacin hacia adentro o hacia fuera, segn sea el caso.

3.CUNETASSon estructuras del sistema de drenaje de caminos, que se construyen en todos los tramos en ladera y corte cerrado, al pie del talud de corte y se utilizan para evacuar el agua de la zona de la va, se ubican paralelas al eje del camino.

La cuneta debe ser revestida cuando el suelo sea deleznable y la rasante de la cuenta sea igual o mayor de 4%, tambin pude ser revestida en rasantes leves, para reducir la rugosidad y asegurar el escurrimiento de las aguas.Generalmente las cunetas descargan en una alcantarilla o aliviadero que puede ser establecido de acuerdo a la longitud de la cuneta, sus dimensiones y el caudal mximo que puede soportar la seccin que presenta.Las dimensiones mnimas de las cunetas, sern fijadas de acuerdo a las consideraciones pluviomtricas de la zona y el correspondiente diseo hidrulico.TABLA N 1: Dimensiones Mnimas de CunetasREGIN O ZONADIMENSIONES

Profundidad (m)Ancho (m)

- Zona seca- Zona Lluviosa- Zona muy Lluviosa0.200.300.500.500.501.00

Fuente: Normas Peruanas para el Diseo de Carreteras

3.1Consideraciones Ambientales en la Construccin de CunetasA continuacin se presenta algunas consideraciones ambientales, que se deber tomar en cuenta. Cuando las cunetas y dems obras de drenaje de un camino rural confluyan directamente a un ro, este deber ser provisto de obras civiles que permitan la decantacin de sedimento y eviten la erosin. Las cunetas necesitan mantenerse limpias y protegidas de la erosin, ya sea con empedrado, vegetacin, emboquillado de piedra o concreto. El revestimiento de las cunetas es importante, debido a que el agua pueda infiltrarse de regreso hacia la base del camino, causando el deterioro de la superficie de rodadura. Es necesario limpiar la pendiente de la cuneta de un 2% a 5%, cuando sea necesario hacer cunetas con pendientes mayores de 5% se deber reducir la velocidad del agua con diques de contencin o se debe revestir.

4.ZANJAS DE CORONACIN Y CUNETASSon canales que se construyen para evitar el efecto erosivo del agua de escorrenta sobre los taludes de corte y adems reducir la colmatacin de las cunetas con sedimentos provenientes de los mismos taludes de corte.

Su finalidad es interceptar el agua de lluvia que escurre por la ladera, para conducirlo hacia zonas bajas donde no va ha crear problemas, generalmente el uso de contra cunetas est indicado a terrenos montaosos o en lomeros.4.1 Consideraciones Ambientales en la Construccin de Zanjas de Coronacin.

A continuacin se presenta algunas consideraciones ambientales, que se deber tomar en cuenta. Las zanjas de coronacin generalmente son de forma trapezoidal y se ubican a unos 10 a 20 metros del camino, las pendientes de estos canales no debern ser mayor de 2%, con fines de evitar arrastres del mismo material conformante de la zanja de coronacin; en caso contrario, si las descargas se realizan por terrenos de fuerte pendiente, estas zanjas debern ser revestidas con emboquillado de piedra en forma escalonada. Las aguas acumuladas se descargarn en la quebrada ms cercana, para lo cual se debern colocar estructuras disipadoras de energa, tipo cama de empedrado. A fin de que estas zanjas no sufran erosin, a medida que serpentean alrededor de las laderas, se deber revegetar los costados superior e inferior de estos canales.Proteccin contra la erosin mediante tcnicas vegetativas

Erosin de las zanjas de coronacin

IV. DISEO HIDRULICO DE LAS DIFERENTES OBRAS DE DRENAJE.

Las obras de drenaje, que generalmente se disean en una carretera son los puentes, alcantarillas, cunetas, badenes, etc., responsables directos del drenaje transversal.Los diseos hidrulicos de una obra consiste en calcular el rea necesaria para dar paso al volumen de agua que se concentra a su entrada, para ello se requiere de un estudio previo que abarca precipitacin pluvial, rea, pendiente formacin geolgica de la cuenca, adems del uso que tendr el terreno aguas arriba de la alcantarilla.Para calcular el rea hidrulica necesaria en una obra de drenaje, se pueden utilizar diferentes mtodos, como el Mtodo Racional, con uso de la Frmula de Manning. Para hacer una estimacin preliminar del tamao de las obras de drenaje menores, generalmente se usa la Frmula de Talbot.4.1. DISEO HIDRULICO DE ALCANTARILLAS

Se define diseo hidrulico de alcantarillas, el seleccionar una estructura capaz de permitir el paso del gasto de diseo, sin que se produzca una altura excesiva aguas arriba a la entrada de la alcantarilla y que no origine socavaciones a su salida.

El diseo hidrulico de las alcantarillas se ha hecho de acuerdo a la frmula del Mtodo Racional.

Q = CIA 3600Donde:

Q: Caudal en Lt/seg. C: Coeficiente de Escorrenta. I: Intensidad de la precipitacin, correspondiente al tiempo de concentracin mm/h. A: rea de influencia o rea tributaria, en hectreas (m2).

4.1.1. Clculo Hidrulico de Alcantarillas CircularesEl mtodo ms racional de anlisis es el que se utiliza las frmulas de Manning y el monograma de Kutter.Los elementos que se consideran en el diseo de las alcantarillas son: rea mojada, A. Permetro mojado, P. Radio hidrulico, R. Velocidad, V. Gasto o caudal, Q. Coeficiente de rugosidad, n. Pendiente, S.

En una conduccin libre, la velocidad viene expresada en forma general por la expresin: V=K * R S , si K y S son constantes, para que se produzca la velocidad mxima, R tiene que ser el mximo. Pero debido a que R = A/P. Para que se produzca el Rmx., A debe ser mximo, o sea, cuando el lquido ocupa toda la seccin transversal del tubo. Pero si A es mximo, P tambin es mximo, no se producir el R mximo segn la expresin, o sea, la velocidad mxima de circulacin del agua no ocurrir a seccin llena, sino a una determinada profundidad de circulacin menor que el dimetro interior del conducto. Lo mismo que ocurre con la velocidad ocurre con el gasto, por lo tanto, el gasto mximo se producir para otra determinada profundidad de circulacin del agua. En conclusin la profundidad de circulacin que determina la Vmx. Y el Qrnx. Son diferentes para un mismo valor de dimetro interno de alcantarilla circular (D). En estudios realizados se ha comprobado que el radio hidrulico mximo (Rmx.) se produce cuando O = 25727.

De lo anterior se desprende que se deben estudiar las condiciones libres de seccin cerradas totalmente llenas y parcialmente llenas, que trabajan a presin, no son recomendadas en el diseo hidrulico de alcantarillas. Se debe sealar que en las condiciones libres circulares los valores de velocidad, gasto y coeficiente de Manning, son funciones del ngulo y a travs de este, de la relacin de profundidad Y/D. A continuacin se presenta los pasos a seguir 1.Se calcula el caudal con la frmula del mtodo racional Q=27.52 x C x I x A en m3/seg.2.Se considera una seccin para mxima eficiencia hidrulica, en el que el tirante debe ser el 90% del dimetro de la tubera Y/D=0.90 3.Con este valor se va a la tabla N.1. Anexo 1 - Frmula de Manning en conductos cerrados y obtenemos el dimetro y el rea en funcin de R. 4.Con estos valores, mas los datos obtenidos por clculo se remplazan en la frmula de Manning, para encontrar R. Q = A. R2/3. S1/2/ n (m3/seg)5.Encontrado R se remplaza en el paso 3 y obtenemos el dimetro de la tubera.

4.2. DISEO HIDRULICO DE CUNETAS

En el diseo hidrulico para cauces abiertos, se utiliza generalmente lo siguiente:

1.Determinacin del caudal a evacuar, utilizando la frmula del Mtodo Racional: Q = 27.52*C*I*ADonde: Q=Caudal (It/seg.), se calcula tomando en cuenta las consideraciones hidrolgicas. C=Coeficiente de Escorrenta. I=Intensidad de la precipitacin, correspondiente al tiempo de concentracin en cm/hora. A=rea de influencia o rea tributaria, en hectreas ( Ha) Se tendr en cuenta que el caudal resultante es la suma de: -Un caudal recogido entre la cuneta y la contracuneta -Caudal recogido por la mitad de la calzada. -Caudal recogido por la cuenca tributaria. 2.Se hace un pre-dimensionamiento de la cuneta, tomando la profundidad y ancho de acuerdo a la zona, calculamos el posible caudal admisible a travs de la frmula de Manning.

V = 1 *R2/3 * S1/2.. (m/seg.)nQ = V*A(m3/seg.)Donde: V:=: Velocidad (m/seg.) Q:=: Caudal en m3/seg, R:=: Radio medio hidrulico. S:=: Pendiente media. n = Rugosidad

Si los valores obtenidos son cercanos al caudal a evacuar se acepte los valores tomados para dichas zonas. Velocidad Media en los Canales. Se determina por medio de la frmula de Manning.

V = 1 *R2/3 * S1/2.. (m/seg.)n

Se presenta en la taba N , las proporciones del rango de velocidades mximas recomendadas en funcin de las caractersticas del material en el cual estn alojados. TABLA N 2: Rango de Velocidades Mximas Recomendadas en funcin del tipo de Material.CARACTERSTICAS DE LOS SUELOSVELOCIDADES MXIMASm/seg

- Canales en tierra franca- Canales en tierra arcillosa- Canales revestidos con piedras y mezcla simple- Canales con mampostera de piedra y concreto- Canales revestidos con concreto- Canales en roca:- Pizarra- Areniscas consolidadas- Rocas duras, granito, etc.0.600.801.002.003.00

1.251.503 a 5

Se han encontrado muchos resultados experimentales sobre estos lmites, para canales alojados en tierra, en general estn comprendidos para una velocidad mnima de 0.25 m/seg. por sedimentacin y una velocidad mxima de 0.90 m/seg. por erosin en suelos arcillosos. Pendiente Admisible en canales de tierra. La pendiente mxima admisible para canales de tierra vara segn textura, en la siguiente tabla se muestra las pendientes mximas recomendadas en funcin del tipo de suelo.

TABLA N 3: Pendiente Mxima Admisible (S) para canales de tierraTIPOS DE SUELOSPENDIENTE (S) %

- Suelos sueltos- Suelos francos- Suelos arcillosos0.5 1.01.5 2.53.0 4.5

Taludes (Z). Los taludes se designan de la proyeccin horizontal a la vertical de la inclinacin de las paredes laterales, la inclinacin de las paredes laterales depende en cada caso particular de varios factores, pero muy particularmente de la clase de terreno en donde estn alojados.

A continuacin se indica en la tabla N 4 con valores de taludes recomendables para distintos materiales.TABLA N 4: Valores de Talud de Corte recomendados para distintos materiales.CARACTERSTICAS DE LOS SUELOSCANALES POCO PROFUNDOSCANALES PROFUNDOS

- Roca en buenas condiciones- Arcilla compacta o conglomerados- Limos Arcillosos- Limos Arenosos- Arenas sueltasVertical0.5 : 1.01.0 : 1.01.5 : 1.02.0 : 1.00.25 : 1.01.0 : 1.01.5 : 1.02.0 : 1.03.0 : 1.0

Coeficiente de Rugosidad (n). En forma prctica, los valores del coeficiente de rugosidad que se usan para el diseo de canales alojados en tierra estn comprendidos entre 0.025 y 0.030, y para canales revestidos de concreto 0.017.

rea hidrulica (A). Se obtienen usando la relacin geomtrica, A = (x + a ) * Y/2 Permetro Mojado: P = L1 + L2 Radio hidrulico: R = A/P

Si V> 0.25 m/seg. (Vmin. Por sedimentacin) Velocidad: V = Q/A Si V< 0.80 m/seg. (Vmx. Por erosin en suelos arcillosos)

V. CARACTERISTICAS DE LA VELOCIDAD DIRECTRIZ

PARA UNA VELOCIDAD DE 60 km/h

Del Manual de Diseo Geomtrico de Carreteras se establecen los siguientes valores para los posteriores clculos respectivos

CLASIFICACIN DE LA RED VIAL PERUANA Y SU RELACION CON LA VELOCIDAD DEL DISEOCLASIFICACINSUPERIORPRIMERA CLASESEGUNDA CLASETERCERA CLASE

TRAFICO VEH/DIA (1)> 40004000 - 20012000-400< 400

CARACTERSTICASAP (2)MCDCDCDC

OROGRAFA TIPO12341234123412341234

VELOCIDAD DE DISEO:

30 KPH

40 KPH

50 KPH

60 KPH

70 KPH

80 KPH

90 KPH

100 KPH

110 KPH

120 KPH

130 KPH

140 KPH

150 KPH

Consideraremos una carretera de tercera clase y con una orografa tipo 2, por ser una zona con pendiente entre 10 y 50 %.ANCHO DE CALZADA DE DOS CARRILESCLASIFICACINSUPERIORPRIMERA CLASESEGUNDA CLASETERCERA CLASE

VEH/DIA (1)> 40004000 - 20012000-400< 400

CARACTERSTICASAP(2)MCDCDCDC

OROGRAFA TIPO12341234123412341234

VELOCIDAD DEDISEO:

30 KPH6,006,00

40 KPH6,606,606,606,00

50 KPH7,007,006,606,606,606,60

60 KPH7,207,207,007,007,207,207,007,007,007,006,606,606,606,60

70 KPH7,207,207,207,207,007,007,207,207,007,007,007,007,007,00

80 KPH7,207,207,207,207,207,207,207,207,207,207,207,007,007,00

90 KPH7,207,207,207,207,207,207,207,00

100 KPH7,207,207,207,207,207,207,00

110 KPH7,307,307,30

120 KPH7,307,307,30

130 KPH7,30

140 KPH7,30

150 KPH

Para una velocidad de 60 km/h considerndose una red vial de tercera clase con una orografa del tipo 2 se obtiene un ancho de calzada de 6.60 m de longitud.ANCHO DE BERMASCLASIFICACINSUPERIORPRIMERA CLASESEGUNDA CLASETERCERA CLASE

IMPORTANCIA (1)> 40004000 - 20012000-400< 400

CARACTERSTICASAP(2)MCDCDCDC

OROGRAFA TIPO12341234123412341234

VELOCIDAD DEDISEO:

30 KPH0,500,50

40 KPH1,200,900,900,50

50 KPH1,201,201,201,200,900,900,90

60 KPH1,801,801,501,501,501,501,201,201,501,501,201,200,900,90

70 KPH1,801,801,801,801,501,501,501,501,501,201,501,501,501,201,20

80 KPH1,801,801,801,801,801,801,801,801,801,801,501,501,501,20

90 KPH1,801,801,801,801,801,801,801,50

100 KPH2,002,002,002,001,801,801,50

110 KPH2,002,002,002,00

120 KPH2,502,502,00

130 KPH2,50

140 KPH2,50

150 KPH

Para una velocidad de 60 km/h considerndose una red vial de tercera clase con una orografa del tipo 2 se obtiene un ancho de berma de 0.90m de longitud para ambos lados.BOMBEOS DE LA CALZADATipo de SuperficieBombeo (%)

Precipitacin: < 500 mm/aoPrecipitacin:> 500 mm/ao

Pavimento Superior2,02,5

Tratamiento Superficial2,5 (*)2,5 - 3,0

Afirmado3,0 - 3,5 (*)3,0 - 4,0

Se considerar una zona donde la precipitacin es menor a 500 mm/ao con una pavimento superior, de esta manera el bombeo seria de 2.0 % para la carretera.

VI. DISEO DE OBRAS DE ARTE

6.1. CONSIDERACIONES DE DISEO

1) CLASIFICACION DE LAS CARRETERAS-Segn la jurisdiccin es del sistema vecinal.-Segn el servicio de carreteras es de 3ra clase.

2) DETERMINACION DEL ANCHO DE LA CALZADA

La velocidad Directriz determinada las caractersticas con alineamiento vertical, horizontal as como tambin peralte de las curvas y la visibilidad Para el clculo del ancho de la calzada se utilizara las normas peruanas para el diseo de carreteras:

a. ESPECIFICACIONES TECNICAS

-Velocidad directriz: Vd= 60Km/h.-Carretera de sistema: Vecinal.b. DISEO GEOMETRICO EN TRAMOS EN TANGENTE

Ancho de la superficie de rodadura=6.60 m Ancho de bermas(2*0.90 m)=1.80 m Ancho de la calzada en tangente=8.40 m

c. CALCULO DEL ANCHO DE CALZADA: EN CURVA # 15

Radio= 35.0 m Ancho de la superficie de rodadura=6.60 m Ancho de bermas(2*0.90)=1.80 m Ancho de Sobre ancho=1.50 m Ancho de la calzada= 9.90 m Peralte 6 % (0.06 * 9.9)= 0.59 m

d. CALCULO DEL ANCHO DE CALZADA: EN CURVA # 16

Radio= 30.0 m Ancho de la superficie de rodadura=6.60 m Ancho de bermas(2*0.90)=1.80 m Ancho de Sobre ancho=1.80 m Ancho de la calzada=10.2 m Peralte 6 % (0.06 * 10.2)=0.61 m

e. CALCULO DEL ANCHO DE CALZADA: EN CURVA # 17


f. CALCULO DEL ANCHO DE CALZADA: EN CURVA # 18


g. CALCULO DEL ANCHO DE CALZADA: EN CURVA # 19

Radio= 140.0 m Ancho de la superficie de rodadura=6.60 m Ancho de bermas(2*0.90)=1.80 m Ancho de Sobre ancho=0.60m Ancho de la calzada=9.00 m Peralte 4 % (0.06 * 9.00)=0.36 m

h. CALCULO DEL ANCHO DE CALZADA: EN CURVA # 20

Radio= 110.0 m Ancho de la superficie de rodadura=6.60 m Ancho de bermas(2*0.90)=1.80 m Ancho de Sobre ancho=0.60 m Ancho de la calzada=9.00 m Peralte 4 % (0.06 * 9.00)=0.36 m3. TALUD : -Corte (para tierra suelta): V: H 1: 1-Relleno (Tierras varios): V: H 1:1.5 4. BOMBEO: 2 %

Para carretera con Pavimento tipo intermedio o de bajo costo adems teniendo en cuenta que est en Zona lluviosa 5. VALOR DE COEFICIENTE DE ESCORRENTIA ( C )

Algunos valores de coeficiente escorrenta que se utilizaran para efectos de clculo en la frmula racionalPara el asfalto y bermasC1=0.90

Para los taludes de corte y rellenoC2=0.25

Para la cunetasC3=0.85

6. INTENSIDAD MAXIMA:

Se tendr en consideracin para efectos de clculo un tiempo de concentracin de 10min. Para un tiempo de retorno de 28 aos.I mx. (10min) = 240.79 mm/h

6.2 MEMORIA DE CLCULO

Se realizar el seccionamiento respectivo del tramo del Km 03 + 000 al Km 04 + 000, luego procediendo al clculo hidrulico de cunetas y alcantarillas.

a. SECCIONAMIENTO

b. DISEO DE CUNETAS

c. DISEO DE ALCANTARILLAS

VII. PLANOS

7.1. PLANO EN PLANTA

7.2. PLANO EN PERFIL

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