Drenaje superficial
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DRENAJE SUPERFICIAL
Necesidades del drenaje(inundaciones,deterioro de la plataforma,deterioro del firme, seguridad del trafico, proteccion ma) El drenaje superficial comprende 1)recogida(pluviales o deshielo-procedentes de la plataforma y sus margenes, mediante caces cunetas e imbornales y sumideros)2.Evacuacion( aguas recogidas.a traves de arqetas y colectores longitudinales a cauces naturales sistemas de alcantarillado o a la capa freatica, bien sea directamente, obras de desagüe transversal o canalizaciones de cielo abierto o enterradas)3-Restitucion de la continuidad de los cauces naturales interceptados por la carretera mediante su eventual acondicionamiento y la construccion de obras de derenaje transversal.
Criterios funcionales: Velocidad de corriente(no erosiones ni aterramientos) Nivel del agua(resguardos minimos entre plataforma y nivel del agua) Sobreelevacion del nivel de la corriente( daños a terceros por obras de drenaje transversal o consideracion de terraplen como presa.
Periodo de retorno:Es T cuando como media es superado una vez cada T años. El riesgo de q ese caudal sea excedido alguna vez durante un intervalo de tiempo.
Riesgo de obstruccion: Debido a cuerpos arrastrados por la corriente, es especialmente acusado en los sumideros y colectores enterrados debido a la presencia de basura o aterramientos. Para evitarlo se necesita un adecuado diseño, un icerto sobredimensionamiento y una eficaz conservacion. El riesgo de obstruccion dependera de las caracteristicas de los cauces y zonas inundables y puede clasificarse en las categorias: Alto(arrastre arboles u objetos parecidos), Medio(cañas, arbustos),Bajo. Si el riesgo de altura debrá procurarse q las obras de drenaje transversal no funcionen a seccion llena, dejando un resguardo minimo de 1,5m manteniendo una anchura no inferiror a 12m.
Si el riesgo fuera medio, las cifras anterirores podran reducirse a la mitad, de no cumplirse estas condiciones, deberátenerse en cuenta la sobreelevacion del nivel del agua que pueda causar una obstruccion, Se podrña recurrir a dispositivos especales para retener aguas arriba a los flotantes, siempre q se garantice la conservacion.
Daños. Daños en el propio elemento de drenaje (Velocidad media maxima del agua, si se pudieran producir arrastres (arena, limo..) se cuidará q no se produzca sedimentacion o se dispondran de areneros)Interrupcion de la circulacion, Daños a terceros(no catastroficos,catastroficos) beneficios..
El agua q cae sobre la carretera se elimina debido al bombeo o peralte, donde se evita congelacion del agua y evitar agua pulverizada proyectada por unos cehiculos sobre otros.
Tipos de dispositivos de desagüe: Longitudinales(paralelos al eje de la carretera), transversales(permiten una continuidad del agua atravesada por el trazado de la carretera,pueden evacuar los caudales recogidos por los longitudinales.
Se procurará definir tramos homogeneos a los q se pueda dotar de redes de drenaje superficial del mismo tipo. Se prestará especial atencion a la posibilidad de modificar el trazado dodne la inclinacion de la line de maxima pendiente de la plataforma resulte muy baja y a las repercusiones de algunos elementos del drenaje superficial, se recomienda elegir soluciones q ademas de eficientes sean sencillas, robustas y de facil mantenimiento.
Caz-Franja estrecha longitudinal en forma de canal revestido de muy poca profundidad y generalmente situada al borde de la plataforma, junto a aceras o medianas elevadas el caz esta limitado por un bordillo o barrera. La capacidad del desagüe depende de la profundidad de la corriente.Esta no puede ser muy grande sin recurrir a pendientes transversales peligrosas para la cirtculacion o sin admitir una exesiva anchura de la lamina de agua. Es preciso desaguar el caz por un colectro mediante un sumidero continuo o una serie de sumideros aislados. Los caces deberan desaguarse antes de los cambios de peralte para evitar q el agua cruce la calzada.
Cuneta-Zanja longitudinal abierta en el terreno junto a la plataforma, tendra igual pendiente longitudinal q la rasante de la carretera salvo q se estime necesario ceñirse mas al terreno o modificar dicha pendientepara mejorar la capacidad de desagüe. Salvo justificacion se utilizará uno de los tipos de cuneta indicados en la figura.La eleccion se hará segun los criterios siguientes: 1condiciones de franqeamiento seguro del perfil transversal de la cuneta2.Las cunetas reducidas solo podran emplearse en terreno accidentado y deberan siempre cubrirse o protegerse con barreras de seguridad.3.Si fueran de tener efectos perjudiciales sobre el firme por infiltracion de las aguas de la cuneta( a nivel de la lamina libre ni deberá rebasar el de la explanada o bien deberá disponer un drenaje profundo bajo la cuneta y su superficie deberá impermeablizarse revistiendose con hormigón, piezas prefabricadas, encachados de piedra o materiales betuminosos.
Revestimiento, casos necesarios: velocidad de agua muy elevada, muy baja, donde se desse evitar infiltraciones, zonas de conservacion dificil y costosa. La altura q pueda alcanzar el agua con la cuneta llena no debe ser tal q pueda invadir el firme y menos la calzada, profundidades minimas de 30 o 40 centimetros bajo la cota de explanada.El agua no debe sobrepasar la V max.Con pendientes fuertes (mayores de 4%) se revisten.Es aconsejable adoptar una pte longitudinal minima de 0,5%,se calcula Manning.
Para pendientes J superiores al 0,5% la seccion mas desfavorable del elemento, es la de aguas abajo. Para pendientes inferiores podra admitirse q la altura de la lamia de agua en el punto de deagüe se va incrementando hacia aguas arriba, con un crecimiento suave atenuado por una eventual reduccion progresiva de caudal aportado. En estas condiciones los mayores calados se presentaran en la seccion inicial y su estimacion se podrá hacer sumando el calado en la seccion final calculado con manning
Drenaje Se estima el caudal, se selecciona una seccion o tipo de cuneta, se determinan unas inclinaciones, se calcula la altura, se calcula la V del agua, se comprueba la validez de los resultados
Sumideros e imbornales Son elementos de drenaje los q recogen el agua de los caces y cunetas.Los imbornales son dispositivos de vertido directo(puentes).Los sumideros son dispositivos enterrados de canalizacion de agua. Tipos de sumideros(laterales en bordillo, horzontales, mixtos, continuos),Cada sumidero aislado deberá tener debajo una arqueta de la q pasará el agua al colector. Los sumideros horizontales son mas eficaces, pero mas peligrosos para el trafico y estan mas expuestos a ser tapados con desperdicios.El tipo y el diseño de los sumideros e imbornales, aun antes q las consideraciones hidraulicas, debera tener en cuanta la seguridad de la circulacion y el peligro de su obstruccion, por basura procedente de la plataforma.El espaciamiento de sumideros es aproximadamente de uno cada 200m2 de plataforma y de uno cada 25 a 50 m junto a bordillos en zonas urbanas.Los sumideros situados en la plataforma no deberan perturbar la circulacion sobre ella, por lo q: En carreteras de circulacion rapida deberan disponer al borde de la plataforma y no en su interior, su superficie deberá ser regular y deberá cuidarse el acabado del firme o zona contigua de modo q el agua no pase al lado del sumidero sin entrar en él.No debera constituir un peligro para los vh de 2 ruedas.La rejilla será dificil de mover y tendrá buen asiento; deberá tener la resistencia necesaria para soportar a los vh q pasen por ella. Donde no resulte probable el paso de vh sobre el sumidero podran disponer depresiones y planos inclinados para facilitar el encauzamineto del agua, los cuales podran ser tanto mas acusados cuanto menor sea lo probabilidad al paso de vh. Los sumideros aisaldos situados en rasantes inclinadas(salvo q su pte sea muy peqeña) será generalmente tb de tipo horizontal, interceptando el fondo de la cuneta o caz, y con sus barras preferentemente en la direccion de la corriente.para q un sumidero horizontal pueda interceptar todo el Q q pase sobre él será necesario q la longitud libre L (cm) de las barras-donde estas sean parallelas a la corriente- no asea inferior a una formula de L.
En un sumidero lateral se podra aumentar su capacidad de desague aumentando su longitud.Disponer de soportes intermedios para disminuir la luz de la abertura reduce mucho la capacidad de desague. Donde no resulte probable el paso de vh sobre el sumidero pordran disponerse depresiones y planos inclinados para facilitar el encauzamiento del agua, los cuales podran sr tanto mas acusados cuanto menor sea la probabilidad de paso de vh.
Colectores- Los colectores estaran formados por tubos de los materiales siguientes, solo o combinados: Piezas prefabricadas de hormigón, fibrocemento, acero corrugado galvanizado. Los tubos deberan ir apoyados sobre una cama de HM. Los tubos flexibles de acero corrugado deberan evitar apoyarse sobre lechos rigidos y requeriran una compactacion cuidadosa y simetrica de sus espaldones, asi como evitar q se aplasten durante la construccion.El recubrimiento de los tubos deberá ser suficiente para evitar daños en ellos al paso de la circulación, Los colectores no podrán tener diametros inferiores a 30 cm recomendandose q los menores sean de 40 cm. Se evitaran en los colectores los puntos bajos o tramos con poca pendiente, favorables al deposito de sedimentos, salvo q resulten inevitables y se dispongan los oportunos areneros.
Arquetas Se dispondran de aqruetas necesarias para poder asegurar la inspeccion y conservacion de los sipositivos enterrados de desague .Las arquetas deberan permitir su facil limpieza , sobre todo las q atraviesen la carretera, su distancia no deberá exceder 50m. Se dispondran de arquetas especialmente en puntos tales como sumideros, confluencia de tubos, dispositivos de ruptura de carga, searadores de aceite, areneros, desagues por infiltracion al terreno, etcNo se admiten arquetas ciegas o refustrables
drenaje transversal-La presencia de una carretera interrumpe la red de drenaje natural del terreno(vaguadas, cauces, aroyos, rios) El objeto principal del drenaje transversal es restituir la continuidad de esa red, permitiendo su paso bajo la carretera en concdiciones adecuadas.Tambien se aprovecahm las obras de drenaje transversal para desaguar el drenaje de la plataforma y sus margenes.Si estuvieran muy alejadas entre si, podrá ser necesario disponer obras de drenaje transversal exclusivamente para ese desague. Tipos:Caños(hasta 1m) Tajeas(hasta 1 m de seccio no O) Alcantariilas(de 1 a 3m) Pontones /de 3 a 10 m) Puentes(luces mayores de 10m)
Necesidades del drenaje(inundaciones,deterioro de la plataforma,deterioro del firme, seguridad del trafico, proteccion ma) El drenaje superficial comprende 1)recogida(pluviales o deshielo-procedentes de la plataforma y sus margenes, mediante caces cunetas e imbornales y sumideros)2.Evacuacion( aguas recogidas.a traves de arqetas y colectores longitudinales a cauces naturales sistemas de alcantarillado o a la capa freatica, bien sea directamente, obras de desagüe transversal o canalizaciones de cielo abierto o enterradas)3-Restitucion de la continuidad de los cauces naturales interceptados por la carretera mediante su eventual acondicionamiento y la construccion de obras de derenaje transversal.
Criterios funcionales: Velocidad de corriente(no erosiones ni aterramientos) Nivel del agua(resguardos minimos entre plataforma y nivel del agua) Sobreelevacion del nivel de la corriente( daños a terceros por obras de drenaje transversal o consideracion de terraplen como presa.
Periodo de retorno:Es T cuando como media es superado una vez cada T años. El riesgo de q ese caudal sea excedido alguna vez durante un intervalo de tiempo.
Riesgo de obstruccion: Debido a cuerpos arrastrados por la corriente, es especialmente acusado en los sumideros y colectores enterrados debido a la presencia de basura o aterramientos. Para evitarlo se necesita un adecuado diseño, un icerto sobredimensionamiento y una eficaz conservacion. El riesgo de obstruccion dependera de las caracteristicas de los cauces y zonas inundables y puede clasificarse en las categorias: Alto(arrastre arboles u objetos parecidos), Medio(cañas, arbustos),Bajo. Si el riesgo de altura debrá procurarse q las obras de drenaje transversal no funcionen a seccion llena, dejando un resguardo minimo de 1,5m manteniendo una anchura no inferiror a 12m.
Si el riesgo fuera medio, las cifras anterirores podran reducirse a la mitad, de no cumplirse estas condiciones, deberátenerse en cuenta la sobreelevacion del nivel del agua que pueda causar una obstruccion, Se podrña recurrir a dispositivos especales para retener aguas arriba a los flotantes, siempre q se garantice la conservacion.
Daños. Daños en el propio elemento de drenaje (Velocidad media maxima del agua, si se pudieran producir arrastres (arena, limo..) se cuidará q no se produzca sedimentacion o se dispondran de areneros)Interrupcion de la circulacion, Daños a terceros(no catastroficos,catastroficos) beneficios..
El agua q cae sobre la carretera se elimina debido al bombeo o peralte, donde se evita congelacion del agua y evitar agua pulverizada proyectada por unos cehiculos sobre otros.
Tipos de dispositivos de desagüe: Longitudinales(paralelos al eje de la carretera), transversales(permiten una continuidad del agua atravesada por el trazado de la carretera,pueden evacuar los caudales recogidos por los longitudinales.
Se procurará definir tramos homogeneos a los q se pueda dotar de redes de drenaje superficial del mismo tipo. Se prestará especial atencion a la posibilidad de modificar el trazado dodne la inclinacion de la line de maxima pendiente de la plataforma resulte muy baja y a las repercusiones de algunos elementos del drenaje superficial, se recomienda elegir soluciones q ademas de eficientes sean sencillas, robustas y de facil mantenimiento.
Caz-Franja estrecha longitudinal en forma de canal revestido de muy poca profundidad y generalmente situada al borde de la plataforma, junto a aceras o medianas elevadas el caz esta limitado por un bordillo o barrera. La capacidad del desagüe depende de la profundidad de la corriente.Esta no puede ser muy grande sin recurrir a pendientes transversales peligrosas para la cirtculacion o sin admitir una exesiva anchura de la lamina de agua. Es preciso desaguar el caz por un colectro mediante un sumidero continuo o una serie de sumideros aislados. Los caces deberan desaguarse antes de los cambios de peralte para evitar q el agua cruce la calzada.
Cuneta-Zanja longitudinal abierta en el terreno junto a la plataforma, tendra igual pendiente longitudinal q la rasante de la carretera salvo q se estime necesario ceñirse mas al terreno o modificar dicha pendientepara mejorar la capacidad de desagüe. Salvo justificacion se utilizará uno de los tipos de cuneta indicados en la figura.La eleccion se hará segun los criterios siguientes: 1condiciones de franqeamiento seguro del perfil transversal de la cuneta2.Las cunetas reducidas solo podran emplearse en terreno accidentado y deberan siempre cubrirse o protegerse con barreras de seguridad.3.Si fueran de tener efectos perjudiciales sobre el firme por infiltracion de las aguas de la cuneta( a nivel de la lamina libre ni deberá rebasar el de la explanada o bien deberá disponer un drenaje profundo bajo la cuneta y su superficie deberá impermeablizarse revistiendose con hormigón, piezas prefabricadas, encachados de piedra o materiales betuminosos.
Revestimiento, casos necesarios: velocidad de agua muy elevada, muy baja, donde se desse evitar infiltraciones, zonas de conservacion dificil y costosa. La altura q pueda alcanzar el agua con la cuneta llena no debe ser tal q pueda invadir el firme y menos la calzada, profundidades minimas de 30 o 40 centimetros bajo la cota de explanada.El agua no debe sobrepasar la V max.Con pendientes fuertes (mayores de 4%) se revisten.Es aconsejable adoptar una pte longitudinal minima de 0,5%,se calcula Manning.
Para pendientes J superiores al 0,5% la seccion mas desfavorable del elemento, es la de aguas abajo. Para pendientes inferiores podra admitirse q la altura de la lamia de agua en el punto de deagüe se va incrementando hacia aguas arriba, con un crecimiento suave atenuado por una eventual reduccion progresiva de caudal aportado. En estas condiciones los mayores calados se presentaran en la seccion inicial y su estimacion se podrá hacer sumando el calado en la seccion final calculado con manning
Drenaje Se estima el caudal, se selecciona una seccion o tipo de cuneta, se determinan unas inclinaciones, se calcula la altura, se calcula la V del agua, se comprueba la validez de los resultados
Sumideros e imbornales Son elementos de drenaje los q recogen el agua de los caces y cunetas.Los imbornales son dispositivos de vertido directo(puentes).Los sumideros son dispositivos enterrados de canalizacion de agua. Tipos de sumideros(laterales en bordillo, horzontales, mixtos, continuos),Cada sumidero aislado deberá tener debajo una arqueta de la q pasará el agua al colector. Los sumideros horizontales son mas eficaces, pero mas peligrosos para el trafico y estan mas expuestos a ser tapados con desperdicios.El tipo y el diseño de los sumideros e imbornales, aun antes q las consideraciones hidraulicas, debera tener en cuanta la seguridad de la circulacion y el peligro de su obstruccion, por basura procedente de la plataforma.El espaciamiento de sumideros es aproximadamente de uno cada 200m2 de plataforma y de uno cada 25 a 50 m junto a bordillos en zonas urbanas.Los sumideros situados en la plataforma no deberan perturbar la circulacion sobre ella, por lo q: En carreteras de circulacion rapida deberan disponer al borde de la plataforma y no en su interior, su superficie deberá ser regular y deberá cuidarse el acabado del firme o zona contigua de modo q el agua no pase al lado del sumidero sin entrar en él.No debera constituir un peligro para los vh de 2 ruedas.La rejilla será dificil de mover y tendrá buen asiento; deberá tener la resistencia necesaria para soportar a los vh q pasen por ella. Donde no resulte probable el paso de vh sobre el sumidero podran disponer depresiones y planos inclinados para facilitar el encauzamineto del agua, los cuales podran ser tanto mas acusados cuanto menor sea lo probabilidad al paso de vh. Los sumideros aisaldos situados en rasantes inclinadas(salvo q su pte sea muy peqeña) será generalmente tb de tipo horizontal, interceptando el fondo de la cuneta o caz, y con sus barras preferentemente en la direccion de la corriente.para q un sumidero horizontal pueda interceptar todo el Q q pase sobre él será necesario q la longitud libre L (cm) de las barras-donde estas sean parallelas a la corriente- no asea inferior a una formula de L.
En un sumidero lateral se podra aumentar su capacidad de desague aumentando su longitud.Disponer de soportes intermedios para disminuir la luz de la abertura reduce mucho la capacidad de desague. Donde no resulte probable el paso de vh sobre el sumidero pordran disponerse depresiones y planos inclinados para facilitar el encauzamiento del agua, los cuales podran sr tanto mas acusados cuanto menor sea la probabilidad de paso de vh.
Colectores- Los colectores estaran formados por tubos de los materiales siguientes, solo o combinados: Piezas prefabricadas de hormigón, fibrocemento, acero corrugado galvanizado. Los tubos deberan ir apoyados sobre una cama de HM. Los tubos flexibles de acero corrugado deberan evitar apoyarse sobre lechos rigidos y requeriran una compactacion cuidadosa y simetrica de sus espaldones, asi como evitar q se aplasten durante la construccion.El recubrimiento de los tubos deberá ser suficiente para evitar daños en ellos al paso de la circulación, Los colectores no podrán tener diametros inferiores a 30 cm recomendandose q los menores sean de 40 cm. Se evitaran en los colectores los puntos bajos o tramos con poca pendiente, favorables al deposito de sedimentos, salvo q resulten inevitables y se dispongan los oportunos areneros.
Arquetas Se dispondran de aqruetas necesarias para poder asegurar la inspeccion y conservacion de los sipositivos enterrados de desague .Las arquetas deberan permitir su facil limpieza , sobre todo las q atraviesen la carretera, su distancia no deberá exceder 50m. Se dispondran de arquetas especialmente en puntos tales como sumideros, confluencia de tubos, dispositivos de ruptura de carga, searadores de aceite, areneros, desagues por infiltracion al terreno, etcNo se admiten arquetas ciegas o refustrables
drenaje transversal-La presencia de una carretera interrumpe la red de drenaje natural del terreno(vaguadas, cauces, aroyos, rios) El objeto principal del drenaje transversal es restituir la continuidad de esa red, permitiendo su paso bajo la carretera en concdiciones adecuadas.Tambien se aprovecahm las obras de drenaje transversal para desaguar el drenaje de la plataforma y sus margenes.Si estuvieran muy alejadas entre si, podrá ser necesario disponer obras de drenaje transversal exclusivamente para ese desague. Tipos:Caños(hasta 1m) Tajeas(hasta 1 m de seccio no O) Alcantariilas(de 1 a 3m) Pontones /de 3 a 10 m) Puentes(luces mayores de 10m)