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UNIDAD 3. OBRAS DE DRENAJE

3.1. DRENAJE NATURAL

Uno de los aspectos más importantes en la ubicación y proyecto de carreteras rurales y calles en las ciudades, es la necesidad de proporcionar un drenaje adecuado.

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Es absolutamente esencial un drenaje conveniente y económico para proteger la inversión hecha en la estructura de las carreteras y vida de las personas que las usen.

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DRENAJE EN LOS CAMINOS.

El objeto del drenaje en los caminos es en primer término, el reducir al máximo posible la cantidad de agua que de una u otra forma llega al mismo y en segundo término dar salida rápida al agua que llegue al camino.

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Para que un camino tenga buen drenaje debe evitarse que el agua circule en cantidades excesivas por el mismo, destruyendo el pavimento y originando la formación de baches, así como también que el agua que debe escurrir por las cunetas se estanque y reblandezca las terracerías, originando pérdidas de estabilidad de las mismas, con sus consiguientes asentamientos perjudiciales.

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Debe evitarse también que los cortes, formados por materiales de mala calidad, se saturen de agua con el peligro de derrumbes o deslizamientos según el tipo de material del corte, y debe evitarse además, que el agua subterránea reblandezca la subrasante con su consiguiente peligro.

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El flujo de agua superficial que tiene importancia para los ingenieros de carreteras es el que resulta por lo general de la precipitación en forma de lluvia, nieve, o hielo fundido. Una parte del agua superficial se infiltra en el suelo, en tanto que el resto permanece sobre la superficie de la tierra y debe eliminarse de alguna manera lejos del camino.

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En ciertas instancias es importante el control del agua subterránea (agua freática), como en el caso de flujos subterráneos encontrados en el corte de carreteras o en un lugar donde el nivel freático se encuentra cerca de la superficie.

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Las estructuras que se levantan para controlar el flujo de agua superficial se llaman por lo general “drenaje superficial”, en tanto que aquellas relacionadas con el agua subterránea en sus diferentes formas se designan “drenaje subterráneo”.

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CONSIDERACIONES HIDROLÓGICAS APLICABLES AL ESTUDIO DEL DRENAJE.

Los factores que afectan el escurrimiento del agua son los siguientes:

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Cantidad de precipitación.

Cantidad de agua que cae anualmente.

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Tipo de precipitación

Si es en forma de aguacero o de lluvia fina durante periodos largos.

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Tamaño de la cuenca.

Es importante, ya que un aguacero puede abarcar la totalidad de una cuenca si es pequeña.

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Declive superficial.

Es vital pues el agua se concentra con más rapidez mientras la pendiente es mayor.

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Permeabilidad de suelos y rocas

Si es alta, el escurrimiento es menor.

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Condiciones de saturación.

Si es alta, el escurrimiento es mayor.

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Si tiene una cubierta de pastizales cerrada el escurrimiento es mayor aunque lento.

Cantidad y tipo de vegetación.

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3.2. DRENAJE ARTIFICIAL.

El drenaje artificial se clasifica en superficial y subterráneo dependiendo de si el agua escurre o no por las capas de la corteza terrestre. El drenaje superficial se considera longitudinal o transversal según la posición que las obras guarden con respecto al eje del camino.

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Drenaje Artificial

Superficial

Subterráneo

Longitudinal

Transversal

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El drenaje longitudinal tiene por objeto captar los escurrimientos para evitar que lleguen al camino o permanezcan en él, causando desperfectos. De este tipo de drenaje son las cunetas, contra-cunetas, bordillos (guarniciones) y canales de encauzamiento. Se llaman de drenaje longitudinal porque se sitúan más o menos paralelos al eje del camino.

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El drenaje transversal da paso expedito al agua que cruza de un lado a otro del camino, o bien la retira lo más pronto que pueda de la corona, como tubos, losas, cajones, bóvedas, lavaderos, vados, sifones invertidos, puentes y el bombeo de la corona.

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De acuerdo con la dimensión del claro de las obras de drenaje transversal se ha convenido dividir al drenaje en mayor y menor. El drenaje mayor requiere obras con un claro superior a seis metros. A las obras de drenaje mayor se les denomina puentes y a las de drenaje menor alcantarilla.

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DRENAJE SUPERFICIAL

Las estructuras de las carreteras que controlan el drenaje superficial en el ámbito rural, comprenden la corona de la carretera, el acotamiento, los taludes, cunetas, contra-cunetas, canales, las alcantarillas y los puentes. Las carreteras divididas en las áreas rurales, tienen entradas y drenajes para tormenta (tubos enterrados) en la faja separadora central para eliminar una parte del flujo superficial.

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Drenaje superficial

Corona

Acotamiento

Taludes

Cunetas

Contracunetas

Canales

Alcantarillas

Puentes

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En forma congruente con otros objetivos de diseño, los proyectistas de vialidades deberán asegurarse de que la precipitación se elimina del pavimento tan rápido como sea posible. Las carreteras tienen por lo común una corona (o se les da una cierta inclinación como en el caso de un tramo sobreelevado) para facilitar la remoción del agua de la superficie de la carretera.

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La corona recomendada o pendiente transversal tiende a ser un ajuste entre las necesidades del tránsito vehicular y del drenaje. La pendiente transversal del pavimento deberá ser suficientemente pronunciada para asegura un drenaje expedito, pero no tanto como para que pueda provocar molestias, poco confort o peligro a los conductores

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La pendiente varía con el tipo de la superficie siendo por lo regular pequeña para superficies relativamente impermeables, tales como las de concreto de cemento portland y pronunciadas para superficies permeables tales como las de grava o tierra.

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•cunetas •contra cunetas. •bombeo. •zampeados. •bordillo / guarnición •canal alejamiento

Drenaje superficial

LONGITUDINAL

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Drenaje superficial

•bóvedas. •vados. •corona. •puentes •lavaderos.

TRANSVERSAL

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Drenaje superficial

• tubos corrugados. • bóvedas. • cajones

ALCANTARILLAS

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