ESCUELA PROFESIONAL DE ING. CIVILHIDRULICA1. ALCANTARILLASLas obras de alcantarilla constituyen una parte significativa de tanto la construccin de caminos rurales y el mantenimiento. La construccin de carreteras puede obstruir el flujo natural del agua a menos que el drenaje cruce est diseado correctamente. Las alcantarillas permiten que el agua cruce por debajo de la carretera. Su funcin es llevar agua desde el lado ascendente de la carretera a la parte inferior donde se puede descargar de forma segura. El agua puede ser de corrientes naturales o la escorrenta de las aguas superficiales de la estructura vial o zonas cerca de la carretera. Hay bsicamente dos tipos de alcantarillas, dependiendo de su funcin: Alcantarillas corriente, permitiendo que el agua de los arroyos y canales que cruzan por debajo de la carretera. Alcantarillas de alivio, que desvan el agua de la parte alta a la parte inferior de la carretera, aliviando los desages laterales de agua que no pueden ser dados de alta por los desages Mitre.Se pueden fabricar en el lugar o adquiridos de proveedores de materiales de construccin prefabricados. Alcantarillas de menor dimetro se fabrican comnmente con antelacin, mientras que las alcantarillas ms grandes se construyen con las especificaciones en el lugar.Alcantarillas forma rectangular - conocidos como alcantarillas de cajn - son de uso general para atender a los cruces ms grandes.El ms comn es el tubo con un dimetro de 60 cm. Cualquier menor dimetro debe ser evitado, ya que tienden a ser bloqueado ms fcilmente y son difciles de limpiar. Cama de AlcantarillaLos tubos se colocan en una ropa de cama estable, correctamente alineados y en los niveles correctos, preferiblemente en los niveles del terreno circundante. Si los suelos naturales son de buena calidad, la alcantarilla se puede instalar utilizando materiales in-situ. Las piedras deben ser retiradas de la cama de la alcantarilla ya que pueden daar las tuberas. Si los materiales naturales no son adecuados, un lecho de grava o arena se puede utilizar como una base para las tuberas. Si el terreno es pantanoso o con barro, puede ser til construir una cama hecha de embalaje piedra, hormign magro o suelos seleccionados tales como arena o grava. Es importante instalar la alcantarilla en la posicin correcta, el nivel y gradiente, preferiblemente con una pendiente de 2 - 5%. Ubicacin de la Alcantarilla Si se est mejorando una carretera existente, la ubicacin de la mayora de los sitios de alcantarilla es evidentes, ya que grandes cantidades de agua dejarn su huella en las estructuras viales existentes. Drenaje transversal insuficiente conducira a la carretera est daado de alguna manera. En tales situaciones, buscar lugares donde: Se forman pequeos barrancos porque el agua ha estado fluyendo a travs del camino, Desages que han sido muy daados, ya que han estado llevando a demasiada agua.MATERIALES: Concreto Metal liso Metal corrugado Mampostera PVC (plstico)

Metal corrugado

Concreto

Mampostera1.1. DISEO DE SISTEMAS DE ALCANTARILLAAlgunos criterios establecidos para el diseo de alcantarillados son:Velocidad mnima: la velocidad en una alcantarilla debe ser superior a 0,45 m/sVelocidad mxima: no debe superar los 5,0 m/s para evitar abrasin de la tubera.Esfuerzo cortante: el esfuerzo cortante debe ser mnimo 1,2 N/m2.Borde libre: la profundidad de la lmina de agua debe ser mximo el 85% del dimetro de la tubera.1. La construccin de la alcantarilla debe ser en lo posible perpendicular al eje de la carretera.

2. Evitar un cambio brusco del cauce natural.

La pendiente que se da a la alcantarilla en general es la pendiente del cauce natural, pero con la limitacin que no genere velocidades a la salida mayores que 2.5 m/seg.SECCIONES TRASNSVERSALES DE LAS ALCANTARILLAS:

Rectangular:Para caudales medianos a grandes (5 m3/s)

CIRCULAR:Se emplea para caudales bajos y cuando la altura de la rasante es bajo.

El diseo hidrulico de las alcantarillas comprende el siguiente procedimiento general:1) Obtener los datos topogrficos del lugar y trazar la seccin transversal del camino en el lugar de la alcantarilla, incluyendo un perfil del curso de la corriente aguas arriba y aguas abajo.2) Establecer las elevaciones de las cotas de coronacin de la alcantarilla en la entrada y a la salida, determinando la pendiente y longitud de la alcantarilla.3) Determinar el tirante permisible aguas arriba y el probable aguas abajo para la avenida de diseo.4) Seleccionar tipo y dimensiones de la alcantarilla. Asimismo el diseo de la entrada, muy importante para lograr el buen funcionamiento hidrulico de la estructura.5) Examinar la necesidad de disipadores de energa en los lugares que sea necesario, asi como de dispositivos de proteccin adecuados para prevenir la erosin destructiva de la alcantarilla.6) Disponer de lugares apropiados y seguros para la evacuacin a travs de las alcantarillas, de las aguas provenientes de la descarga de las cunetas y contra cunetas en el drenaje longitudinal.

1.2. CRITERIOS DE DISEOPodemos aplicar las formulas del flujo uniforme:Ecuacin de Manning:

Q: caudal en m3 / s. n: Manning coeficiente de rugosidad que depende de la superficie del fondo del canal. A: Un rea de seccin transversal en m2 R: radio de la tubera dada por A / P (m) S: pendiente longitudinal del fondo en m/m

ESTRUCTURAS DE DRENAJES EN CARRETERASPg. 3