notas dg 5 drenajesd

Infraestructura del transporte terrestreDiseo Geomtrico

Desages y drenajesIng. Roberto D. [email protected]. Arturo [email protected]

Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006

*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006Desages y drenajesObjetoObjeto: Evitar el exceso de humedad en la obra bsica.Daos e inconvenientes: Riesgo para la circulacin: Deslizamiento Aumento de la incomodidad e inseguridad Interrupcin de la circulacin Daos a la infraestructura: Asentamiento de los terraplenes Inestabilidad / erosin superficial de taludes Disminucin de la capacidad de soporte de la obra bsica Daos a la superestructura: Progresin de fisuras Contaminacin capas granulares erosin interna de materiales granulares separacin de las capas del pavimento Daos a la propia obra de drenaje y a los cauces: Erosiones y socavaciones Aterramientos Daos a terceros: Superficie inundada aguas arriba debido a la presencia de la carretera


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006Desages y drenajesObjetoRiesgo para la circulacinDeslizamientoAumento de la incomodidad e inseguridadInterrupcin de la circulacinDaos a la infraestructuraAsentamiento de los terraplenesInestabilidad / erosin superficial de taludesDisminucin de capacidad de soporte subrasanteProgresin de fisurasContaminacin capas granularesErosin interna de materiales granularesSeparacin de las capas del pavimentoDaos a la superestructuraDaos a la propia obra de drenajeErosiones y socavacionesAterramientosSuperficie inundada aguas arriba debido a la presencia de la carreteraDaos a tercerosFuente: Ingeniera de Carreteras Tomo II, Kraemer et Al., Mc Graw Hill, 2004.Daos e inconvenientes producidos por el agua:Objeto Evitar el exceso de humedad en la obra bsica


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006Desages y drenajesPrincipios - sistemasPrincipios bsicos:No obstaculizar el paso del aguaEvitar que sta quede retenida Tipos de sistemas de desageEl desage superficial, tanto el difuso como el longitudinal y el transversalEl drenaje subterrneo de la infraestructura (terraplenes, desmontes y subrasante)El drenaje del pavimento (filtraciones procedentes del desage superficial difuso)


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006Desages y drenajesComponentesElementos dispuestos en la obra para minimizar la influencia estructural y funcional del agua.

Desages: facilitan el escurrimiento de las aguas superficiales.Alcantarillas: permiten el paso de aguas a travs del terrapln.Cunetas: canales abiertos para recolectar el agua superficial proveniente de la calzada, banquina, taludes y cuenca interceptada por el terrapln.

Drenajes: facilitan el escurrimiento de las aguas no superficiales.


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006Mtodo Racionalpara la determinacin de los caudales a servir

QCaudal a desaguar [m3/s]Mrea de cuenca [Ha] RIntensidad [mm/h]ECoeficiente escorrenta f(caractersticas de la cuenca)

Valores tpicos: 0,15 Terreno llano, permeable y boscoso 0,50 Terreno ondulado con pasto o cultivo. 0,95 Pavimento.

Cuenca de un curso de agua en una seccinLa totalidad de la superficie topogrfica drenada por el curso de agua y sus afluentes aguas arriba de la seccin


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006Mtodo RacionalCoeficiente de escorrenta


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006Mtodo RacionalTiempo de concentracinTiempo de Concentracin (tc) Se define como el tiempo necesario para que una gota de agua que cae en el punto hidrolgicamente ms alejado de la cuenca llegue a la salida de la misma y durante el cual todos los puntos de la cuenca aportan al caudal.

tctiempo de concentracin [min]Lrecorrido de las aguas para cada tramo de cuenca [km]Vvelocidad media de escurrimiento [m/s]

Valores tpicos0,30 m/s Terreno llano en zona boscosa.1,00 m/s Terreno ondulado con pasto o cultivo.4,70 m/s Pavimento en zona montaosa.


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006Mtodo RacionalVelocidad Media de escurrimiento


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006Mtodo RacionalDeterminacin de la precipitacinGrficos de Intensidad - Duracin - FrecuenciaR = K F / t

R (mm/h) = Intensidad media mxima de precipitacin para un intervalo de tiempo (duracin del aguacero) y un intervalo de recurrencia (frecuencia)

F (aos) = recurrencia

t (min) = duracin del aguacero

K = constante emprica que depende del lugar geogrfico del que se trate determinada a partir de datos pluviomtricostcRPara Buenos Aires

F = 25 aosK = 1800


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006Mtodo RacionalCoeficiente de escorrenta


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006Mtodo RacionalLineamientos para la seleccin de la tormenta de diseo


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006Mtodo RacionalSupuestosLa intensidad R es constante durante el tiempo de concentracin tc.La intensidad R es la misma para cualquier punto de la cuenca durante tc.El coeficiente de escorrenta E es constante para cualquier R y tc, dependiendo slo de las caractersticas superficiales de la cuenca.


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006Mtodo RacionalCuencas de cunetas y alcantarillasABCD = Cuenca de la alcantarilla.

AEFD = Cuenca de la cuneta en DF.

GBCF = Cuenca de la cuneta en FC.Cuneta

Camino

CunetaAlcantarilla


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006AlcantarillasCriterios de dimensionadoConductos cerrados que dan continuidad al escurrimiento a travs del terrapln de un camino.Las secciones ms comunes son las circulares, semicirculares, rectangular, etc.Dimetro mnimo para evitar obstrucciones = 0,60m.Pendiente entre 0,5% y 2%.Las cabeceras retienen el talud del terrapln, encauzan la corriente de agua y protegen el talud de socavaciones.Frmula de Talbot


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006Control de salidaControl de entradaAlcantarillasCriterios de dimensionado


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006CunetasCriterios de dimensionadoCorren paralelamente al eje del camino.El fondo debe estar como mnimo a 1,20 m por debajo de la rasante.La profundidad y el ancho pueden variar a lo largo del tramo.La pendiente longitudinal debe ser 0,25% para que el agua escurra.La seccin suele ser trapecial.Pueden ser de suelo natural o estar revestidas.El diseo consta de dos partes Determinacin se la seccin adecuada para evacuar el caudal. Determinacin de la proteccin contra la erosin.


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006ConductosCriterios de dimensionadoReemplazan a las cunetas en zonas urbanas, en suelos erosionables y, por seguridad, en aeropuertos.Se construyen de hormign simple, armado o chapa ondulada.La velocidad en los conductos vara entre 0,6 m/s (por autolimpieza) y 3m/s (lmite por erosin).Los sumideros son las aberturas por las cuales el agua ingresa a los conductos. El tipo ms usado en obras viales urbanas es la abertura en el cordn con rejas.


*Roberto D. Agosta Arturo Papazian marzo de 2006DrenesCriterios de dimensionadoSe utilizan para mantener el nivel fretico a una cierta distancia (entre 1,50 y 1,80m) por debajo de la rasante.Consisten bsicamente en un conducto (de hormign simple o chapa ondulada), con junta abierta o con perforaciones, colocado en el fondo de una zanja rellena de material bien graduado (filtrante).


******

notas dg 5 drenajesd

Documents