geo dren

115

6.1. GENERALIDADES

El agua siendo un elemento fundamental para la existencia de la vida, es tambin la principal causa de

los problemas en la Ingeniera Geotcnica y una de las causas ms relevantes del deterioro prematuro

de las obras civiles. Es por eso que es necesario la construccin de obras de drenaje adecuadas para

cada caso. Un correcto manejo de los fluidos debe involucrar procesos de captacin, conduccin y

evacuacin, los cuales son de igual importancia.

Cuando ms rpido se capte el agua en las obras civiles, se garantiza una mayor durabilidad de stas.

Esto debido a que el exceso de agua en los suelos afecta sus propiedades geomecnicas, los mecanismos

de transferencia de carga, incrementos de presiones de poros, subpresiones de flujo, presiones hidrostticas

y afecta la susceptibilidad a los cambios volumtricos.

La utilizacin del geodren PAVCO es una excelente alternativa para el manejo de los fluidos, porque

permite captarlos y conducirlos de una manera rpida y eficiente, disminuyendo notablemente el tiempo

de construccin de los subdrenes por su facilidad de instalacin, dando como resultado una disminucin

de costos frente a otras alternativas convencionales. Al reemplazar la explotacin y transporte de materiales

ptreos no renovables, disminuyendo el fuerte impacto ambiental.

Por lo anterior los Geodrenes representan una novedosa solucin de Ingeniera adems de promover el

desarrollo sostenible en la industria de la construccin.

6.2. INTRODUCCIN

Este documento es una gua prctica para disear sistemas de drenaje, usando geodren PAVCO.

Lo que tradicionalmente en la ingeniera se ha llamado filtros, realmente es un sistema de drenaje o

subdrenaje. Un sistema de drenaje eficiente y estable es necesario que est compuesto por un medio

filtrante y otro drenante. Para el caso de sistemas de drenaje con geodren, la funcin de filtracin

retener el suelo permitiendo el paso del agua la desempea el geotextil no tejido punzonado por

agujas. El medio drenante es el encargado de captar conducir el agua que pasa a travs del filtro,

funcin realizada por un elemento sinttico que se conoce con el nombre de geo-red. El geodren planar

PAVCO es un geocompuesto que combina dos geosintticos (geotextiles y geo-red). Cuando se le

coloca un tubo de drenaje para evacuar los fluidos captados se le denomina geodren con tubo. Ver

Figura 1.

Para logar un buen diseo de un sistema de drenaje usando geodren, se deben tener en cuenta los

siguientes aspectos fundamentales:

1. Establecer el sitio o los sitios ms convenientes en donde se requieran captar los fluidos.

2. Estimar el caudal crtico para un tramo de diseo, el cual es la sumatoria de los caudales de aporte

que provienen del agua subterrnea e infiltrada superficialmente.

CAPITULCAPITULCAPITULCAPITULCAPITULOOOOO 66666

SISTEMA DE DRENAJESISTEMA DE DRENAJESISTEMA DE DRENAJESISTEMA DE DRENAJESISTEMA DE DRENAJE

CON GEODRENCON GEODRENCON GEODRENCON GEODRENCON GEODREN

116

3. Establecer el geotextil a usar en el sistema de filtracin. El uso de los geotextiles ha venido desplazando

los sistemas tradicionales de filtracin, debido principalmente al aumento de la vida til del sistema

de drenaje, facilidad de instalacin y reduccin de los costos totales de la construccin.

Adicionalmente los geotextiles son materiales de alta calidad que se fabrican siguiendo unos

procesos normalizados, con el fin de lograr unas resistencias mecnicas y propiedades hidrulicas

establecidas segn normas internacionales.

4. Establecer el nmero de geo-redes necesarias que sean capaces de conducir el caudal de diseo.

5. Establecer el sistema de evacuacin de los lquidos que capta el geodren. Es necesario que este

sistema sea un tubo especial para drenaje.

Figura 1. Diagrama de Geodrn con tubo.

Figura 2. Direccin de la resultante de dos pendientes dadas.

Capitulo 6- Sistema de drenaje con geodrn

6.3. METODOLOGA DE DISEO DE SISTEMAS DE DRENAJE CON GEODRN.

6.3.1. Sitios en donde se requieren captar los fluidos.

Las lneas de subdrenaje o drenes deben correr de tal manera que intercepten el agua lo ms

perpendicularmente posible.

Para el caso de subdrenes en vas en donde la pendiente longitudinal sea mayor que la pendiente de

bombeo, es conveniente colocar subdrenes transversales. Esto debido a que el agua se mover en

direccin a la suma vectorial o resultante de las pendientes. Por ejemplo, un tramo con una pendiente

longitudinal del 4% y una pendiente de bombeo del 2%, la resultante est a 63 grados con respecto a la

horizontal, en esa direccin se mover el agua. Ver Figura 2.

Entre ms cortas sean las lneas de flujo menor va ser el tiempo en que una estructura de pavimento

permanezca saturada, razn por la cual se recomienda colocar geodren planar en el contacto estructura

de pavimento subrasante. En este caso el gradiente hidrulico ser igual a 1 y la mxima distancia que

deber recorrer el agua ser el espesor de la estructura de pavimento, la lnea superior de flujo por

abatimiento del nivel fretico no llegara a la estructura de pavimento.

Geotextil

Geo-red

Tubo

4

63

2

117

Adems el geodren planar cumple la funcin de separar los materiales seleccionados de la estructura

con el suelo de subrasante, impidiendo la contaminacin. Ver Figuras 3a y 3b.

Figura 3b. Trayectoria de las lneas de flujo.

Figura 4. Aplicacin del Geodrn en rellenos sanitarios.

La profundidad del subdren debe ser tal, que la lnea superior de flujo generada por abatimiento del

nivel fretico no toque la estructura de pavimento.

Para el caso de estructuras de contencin tales como muros en suelos reforzado, gaviones, muros en

concreto, presas y diques, es indispensable la colocacin de sistemas de drenaje con el fin de mantener

disipadas las presiones hidrostticas y/o subpresiones de flujo. Para estos casos el geodren planar

presenta excelentes ventajas de aplicaciones, principalmente por la gran rea geomtrica que se puede

llegar a tener en contacto con los suelos y su gran capacidad de recibir grandes caudales. (Ver ejemplo

de diseo 6.4)

En el caso de rellenos sanitarios adems de disipar subpresiones de flujo y subpresiones de gases, tiene

la capacidad de drenar lixiviados ya que est compuesto por materiales sintticos no biodegradables.

Ver figura 4.

Figura 3a. Trayectoria de las lneas de flujo.

6.3.2. Estimacin de caudal de diseo

A continuacin se presenta una metodologa para estimar el caudal de diseo en el caso de sistemas de

subdrenajes en vas.

Los posibles caudales de aporte, que conforman el caudal final, los cuales pueden afectar la estructura

de un pavimento son:

Geodrn

Geodrn

Drenaje planar con Geodrn

Subrasante

Nd

Nd

Nf

NfSubrasante

Pavimento

Pavimento

Desechos

Arena

Geodrn planar

Geomembrana

Subsuelo

Geotextil

118

El caudal generado por la infiltracin de agua lluvia: el agua lluvia cae directamente en la carpeta

del pavimento. Una parte de sta inevitablemente se infiltra en la estructura del pavimento debido

a que las carpetas de pavimento, tanto rgidos como flexibles, no son impermeables.

El caudal generado por el abatimiento del nivel de agua subterrnea. En sitios donde se encuentre

nivel fretico a una altura tal, que afecte la estructura del pavimento, es necesario abatir este nivel

de manera que no genere inconvenientes por excesos de agua.

El caudal proveniente de escorrenta superficial. Este caudal puede ser controlado con mtodos de

captacin, de manera tal, que se minimice la entrada a la estructura del pavimento. En tramos en

donde se considere el caudal de agua infiltrada proveniente de escorrenta como un caudal de

aporte, se debe estimar teniendo en cuentas los mtodos hidrolgicos.

Esta gua incluye la manera de estimar los dos primeros caudales, que en la mayora de los casos van a

estar presentes en el diseo de los subdrenes para vas.

Caudal por infiltracin

qinfiltracin

= IR * B * L * F

i * F

R

donde:

IR: Precipitacin mxima horaria de frecuendia anual, registrada en la zona del proyecto. Dato

que se puede extraer de las curvas anexas a ste documento, las cuales son las de intensidad

duracin frecuencia para las diferentes zonas del territorio Colombiano. Usualmente se

toma el intervalo entre 60 y 120 minutos y se escoge la curva de 2 aos.

B: Para subdrenes longitudinales, B es la semibanca de la va (ancho de la va/2). Para el caso

de subdrenes transversales, B es la distancia entre subdrenes.

L: Longitud del tramo de drenaje.

Fi: Factor de infiltracin. Tabla 1.

FR: Factor de retencin de la capa granular, refleja el hecho que la capa granular, dada su

permeabilidad, entrega lentamente el agua al subdren. Tabla 2.


TIPO DE CARPETA F1

Carpetas asfalticas muy bien conservadas 0.3

Carpetas asfalticas normalmente 0.4

Carpetas asfalticas pobremente conservadas 0.5

Carpetas de concreto de cemento Portland 0.67

Tabla 1. Valores recomendados para F1

TIPO DE BASE FR

Bases bien graduadas, en servicio 5 aos o mas 1/4




Tabla 2. Valores recomendados para FR

119

Caudal por abatimiento del nivel Fretico

qNF

= K * i * Aa

i = (Nd - N

f) / (B)

Aa = (N

d - N

f) * L

donde:

K: Coeficiente de permeabilidad de suelo adyacente.

i: Gradiente hidrulico.

Nd: Cota inferior del subdrn. Ver figura 3a.

Nf: Cota superior del nivel fretico. Ver figura 3a.

Aa: Area efectiva para el caso de abatimiento del nivel fretico.

B: Para subdrenes longitudinales, B es la semibanca de la va. Para el caso de subdrenes

transversales, B es la distancia entre subdrenes.

L: Longitud del tramo de drenaje.

Nota: si el caudal por abatimiento del nivel fretico se presenta a los dos lados de la seccin transversal

del subdrn, el caudal de diseo (qNF

) debe ser duplicado.

Es de recordar que los subdrenes se deben construir para que intercepten el agua lo ms

perpendicularmente posible. Lo anterior quiere decir, que en tramos de diseo de subdrenes, en donde

las pendientes longitudinales sean mayores a las pendientes de bombeo, es ms eficiente colocar subdrenes

transversales.

Qf = q

infiltracin + q

Nf

Para el caso de estimar el caudal en estructuras de contencin, se recomienda el uso de las redes de

flujo, como se ilustra en el ejemplo de diseo de drenaje de muros de contencin.

6.3.3. Determinacin del tipo de geotextiles a usar en el fitro.

El filtro evita una excesiva migracin de partculas de suelo y simultneamente permite el paso del agua,

lo anterior implica que el geotextil debe tener una abertura aparente mxima adecuada para retener el

suelo, cumpliendo simultneamente con un valor mnimo admisible de permeabilidad que permita el

paso del flujo de una manera eficiente. Para llegar a la seleccin del geotextil no slo hay que tener en

cuenta lo anterior, sino adems, la resistencia a la colmatacin, superviviencia y durabilidad, todos estos

criterios se explican brevemente a continuacin:

Retencin: Asegura que las aberturas sean lo suficientemente pequeas para evitar la migracin del

suelo hacia el medio drenante o hacia donde se dirige el flujo.

Permeabilidad: Debe permitir un adecuado flujo del agua a travs del geotextil considerado su habilidad

para esto.

Colmatacin: Es el resultado del taponamiento de algunos de sus vacos por la penetracin de partculas

de suelo fino, con una incidencia en la reduccin de la permeabilidad, por lo tanto el geotextil deber

que tener un nmero mnimo de vacos o una alta porosidad.

Supervivencia: El geotextil debe tener unos valores mnimos de resistencia mecnica con el objetivo que

soporte las actividades de instalacin y manipulacin. Estas propiedades son: resistencia a la tensin,

resistencia al punzonamiento, resistencia al estallido y resistencia al rasgado.

Durabilidad: Es la resistencia que debe tener un geotextil en el tiempo, bien sea por ataque qumico,

biolgico o por intemperismo.

120

La metodologa de diseo consiste en revisar, cual de los geotextiles satisface las caractersticas hidrulicas

y mecnicas que resulten de la revisin de los criterio de diseo que se presentan a continuacin.

Criterio de retencin

De acuerdo con los establecido en Geoexiles Engineering Manual de la Federal Highway Administration

(FHWA) y basados en los criterio de retencin de Chistopher y Holz (1989), Carroll (1983), un geotextil

debe cumplir con la siguiente condicin:

TAA < D85

* B

donde:

TAA: Tamao de abertura, dato suministrado por el fabricante. Corresponde a la abertura

de los espacios libres (en milmetros) Se obtiene tamizando unas esferas de vidro de

dimetros conocidos, cuando el 5% de un tamao determinado de esferas pasa a

travs del geotextil, se define el D95

o el TAA.Ensayo ASTM D4751.

D85

: Tamao de partculas (en milmetros). Cuando al tamizar un suelo pasa el 85% de

ste. Este dato se obtiene de la curva granulomtrica del suelo en consideracin.

B: Coeficienre que varia entre 1 y 3. depende del tipo de suelo a filtrar, de las condiciones

de flujo y del tipo de geotextil.

Para arenas, arenas gravosas, arenas limosas y arenas arcillosas (Con menos de 50% que pasa el

tamiz No 200) B es funcin del coeficiente de uniformidad Cu, de la siguiente manera:

Cu < 2 > 8: Use B = 1

2 < Cu < 4: Use B = 0.5 * C

u

4 < Cu < 8: Use B = 8/C

u

donde :

Cu

= D60

/D10

En suelos arenosos mal graduados usar B entre 1.5 y 2. Para suelos finos, (mas de 50% psa el tamiz

No 200) B es funcin del tipo de geotextil.

Para geotextiles no tejidos punzonados por agujas use B = 3 La AASHTO Task Force No 25 (1986),

recomienda que los geotextiles mnimo debe cumplir:

TAA < 0.3 mm

Criterio de permeabilidad

El coeficiente de permeabilidad es la propiedad hidrulica por medio de la cual, el geotextil permite un

adecuado paso de flujo perpendicular al plano del mismo; para revisar la permeabilidad del geotextil se

debe tener en cuenta lo siguiente:

Para condiciones de flujo estable o flujo laminar y suelos no dispersivos, con porcentajes de finos

no mayores al 50%, y de acuerdo con el criterio de Schober y Teindl (1979); Water (1980); Carroll

(1983); Christopher y Holtz (1985) y otros:

Kg > K

s

donde:

Kg: Permeabilidad del geotextil.

Ks: Permeabilidad del suelo.

Para condiciones de flujo crtico, altos gradientes hidrulicos y buscando un correcto desempeo a

largo plazo reduciendo los riesgos de colmatacin se recomienda usar el criterio de Carroll (1983);

Chistopher y Holtz (1985):


121

Kg > 10 * K

s

En estas condiciones tambin se recomienda colocar una capa de arena media a gruesa.

Criterio de Colmatacin

En aplicaciones crticas o en proyectos que involucren suelos muy finos se recomienda realizar ensayos

de colmatacin con los suelos del sitio; la norma que describe este ensayo es la ASTM 5101 90.

Este criterio considera la posibilidad de taparse algunos de sus vacios debido a incrustaciones de partculas

de suelo. Por lo tanto el geotextil debe tener un porcentaje mnimo de espacios vacos.

Los geotextiles con una mayor resistencia a la colmatacin, son los geotextiles no tejidos punzonados

por agujas, en los cuales el riesgo a que se taponen gran parte de sus orificios es muy bajo debido al

espesor que poseen y a los altos valores de porosidad que presentan. Los geotextiles no tejidos unidos

por temperaturas o calandrados, son mucho mas delgados y rgidos, razn por la cual se parecen en su

comportamiento a los geotextiles tejidos, Leuttich (1993).

Los geotextiles tejidos tiene baja porosidad y el riesgo de colmatacin muy alto, con la consecuencia de

una prdiad sbita en la permeabilidad. Razn por la cual no se recomienda usar como filtros en

sistemas de drenaje.De acuerdo con el criterio de Chistopher y Holtz, 1985; R. Koemer, 1990, los

geotextiles usados como medios filtrantes deben tener una porosidad: > 50%

Criterio de supervivencia

El geotextil en el proceso de instalacin y a los largo de su vida til puede estar sometido a unos

esfuerzos, los cuales deben ser soportados por el mismo, de tal manera que no afecte drsticamente sus

propiedades hidrulicas y fsicas. En la tabla No 3 se presentan las propiedades mnimas que se deben

cumplir. D. M. Luettich, J. P. Giroud, R.C. Bachus 1992.

Tabla3.Especificaciones generales de construccion de carreteras -articulo 673-02 Invias

Criterio de durabilidad

Los geotextiles por ser un material fabricado de polipropileno, no son biodegradables, son ltamente

resistentes al ataque qumico como a los lixiviados.

No se recomienda el uso de los geotextiles como filtros en sitios donde vayan a quedar expuestos a los

rayos ultravioleta por un tiempo prolongado. Donde por razones de instalacin y funcionamiento los

geotextiles estn expuestos al ataque de los rayos ultravioleta, estos debern estar fabricados por

compuestos, que les proporcionen una alta resistencia a la degradacin UV.

Tasa de flujo

Se debe revisar la cantidad de flujo volumtrico que puede pasar por unidad de rea (tasa de flujo) en

el plano normal al geotextil (permitividad = ^K/t, donde K es la permeabilidad y t es el espesor delgeotextil), frente a la cantidad de flujo volumtrico a evacuar por metro cuadrado. Para lo cual se realiza

el siguiente procedimiento.

Resistencia a

la tensin,

mtodo

Grab,

ASTMD4632

N

700

Condiciones

moderadas de

instalacin, con

esfuerzos altos de

contacto.

Elongacin

% ASTMD

4632

N/A

Resistencia de

la costura.

ASTMD 4632

N

630

Resistencia al

punzonamiento.

ASTMD 4833

N

250

Resistencia

al estallido.

Mullen Burst

ASTM D

3786

kPa

1300

Resistencia

al rasgado

trapezoidal.

ASTMD

4533

N

250

122

1. Teniendo el caudal que se requiere pasar por el filtro por cada metro cuadrado, se calcula la

permitividad requerida del geotextil. Haciendo uso de la ecuacin de Darcy.

q = K * i * A

q = K * 6h/t * A

K/t = q(6h * A)

donde:

K/t: Permitividad requerida del geotextil, ^requerida

.

q: Caudal a evacuar calculado por metro cuadrado.

6h: Cabeza hidrulica.

A: Area por unidad de longitud.

^requerida

= q/(6h * A)

2. Calcule la permitividad disponible, la cual se obtiene de la permitividad entregada por el fabricante

(Norma ASTM D4491), dividida por unos factores de seguridad Tabla No 2 del Captulo No. 3.

^disponible

= ^fabricante

/ (FSCB

* FSIN * FS

CR * FS

CC * FS

BC)

3. Calcule el factor de seguridad.

FS = ^disponible

/ ^requerida

, el cual debe ser mayor que 1.

La tasa de flujo tambin se puede revisar, teniendo el caudal a evacuar por metro cuadrado y el caudal

capaz de dejar el geotextil por metro cuadrado. (ver ejemplo de diseo).

6.3.4. Diseo del nmero de geo-redes necesarias.

Como se mencion anteriormente las geo-redes son el medio poroso encargado de conducir los fluidos

que pasan a travs del filtro. Entonces se debe revisar el nmero de geo-redes necesarias y capaces de

conducir el flujo en su plano. En la mayora de los casos una sola geored es suficiente.

Se debe revisar la cantidad de flujo volumtrico que puede pasar por unidad de rea (transmisividad) en

el plano de la geo-red (transmisividad q = k * t, donde k y t son la permeabilidad y el espesor de la geo-

red), frente a la cantidad de flujo volumtrico a evacuar por metro cuadrado. Para lo cual se realiza el

siguiente procedimiento.

1. Teniendo el caudal que se requiere captar, es decir el caudal de diseo por metro cuadrado en el

sitio mas crtico, se calcula la transmisividad requerida de la geo-red, haciendo uso de la ecuacin

de Darcy

Q = K * i * A

Q = K * i * (W * t)

Q = (K * t) * i * W

K * t = e = Q/(i * W)

erequerida

= Q/(i * W)

donde:

e: Transmisividad requerida.

Q: Caudal total estimado.

i: Gradiente hidrulica.

W: Ancho de la Geo-red. (Longitud del sistema de drenaje).

2. Evalue la transmisividad disponible, la cual se obtiene con base en el dato suministrado por el


123

fabricante (Norma ASTM D4716), dividida por unos factores de seguridad correspondientes a la

Tabla No 3, en el Capitulo No. 3.

edisponible

= efabricante

/ (FSIN * FS

CR * FS

CC * FS

BC)

3. Calcule el factor de seguridad final:

FS = edisponible

/ erequerida

el cual debe ser mayor que el 1, de no ser as se debe aumentar el nmero

de geo-redes. Al aumentar el nmero de geo-redes, edisponible

se multiplica por el nmero de geo-

redes que se tenga.

6.3.5. Establecer el sistema de evacuacin de los lquidos que capta el geodren.

Una vez los fluidos son captados se deben evacuar. Para establecer el tipo y dimetro de tubera se

deben revisar dos aspectos:

1. Que el tubo tenga la capacidad de absorber o recibir el caudal de diseo por cada metro lineal.

Esto es la capacidad que tiene el tubo de dejar el agua en su interior a travs de sus orificios o

ranuras.

2. Que el tubo tenga la capacidad de conducir la totalidad del caudal de diseo.

Para tubos circulares

Se debe revisar el caudal capaz de captar por cada metro lineal de tubera frente al caudal de diseo por

Figura 5. Capacidad de captacion por metro lineal de tuberia circular.

Figura 6.Nomograma para el clculo del diametro de tuberia a usar

metro lineal. Para lo cual se presenta el siguiente grfico.

La capacidad de recibir flujo por metro lineal del tubo debe ser mayor o igual al caudal de diseo por

metro lineal.

3. Para estimar el caudal mximo que puede transportar el tubo se estableci un nomograma con

1000

100

10

1

0.1

0.1 1 10 100

Caudal q 10 ^

3(c

m ^

3/s)

Pendiente (%)

14

12

10

8

6

4

2

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Cabeza (cm)

D 65-100 mm

D 160 mm

D 200 mm

D 65 mm

D 100 mm

D 160 mm

D 200 mm

124

base en la ecuacin de Prandtl Colebrook, Figura 6. En donde conociendo la pendiente y el

caudal de diseo se puede establecer el dimetro de la tubera a usar:

6.3.6. Aplicacin en campos deportivos

Se entiende por sistemas de subdrenaje todo el conjunto de subsistemas y elementos tcnicamente

interrelacionados que permiten captar, conducir y evacuar un caudal previamente estimado en corto

tiempo. Una excelente alternativa para cumplir con estas funciones y que disminuye el tiempo de

construccin debido a la facilidad de instalacin que presenta, es el geodrn PAVCO, como ya se

analiz en la seccin anterior.

El sistemas de subdrenaje en campos deportivos es de vital importancia debido a que el manejo adecuado

del agua es parte del funcionamiento ptimo de estas zonas, permitiendo el desarrollo de la actividad

deportiva.

Adicionalmente el correcto manejo del agua de exceso, permite el desarrollo de la capa vegetal,

proporcionando la aireacin necesaria para la respiracin de las plantas, de tal manera que se evita

condiciones anaerbicas con la consecuente muerte de la vegetacin.

El caudal de agua de excesos que se debe manejar en los campos deportivos, con un sistema de

subdrenaje, es el aportado por precipitaciones directas en estas zonas, ms el caudal generado por

ascenso del nivel fretico; cuando este ltimo se presenta.

Para realizar un correcto diseo y lograr una evacuacin rpida del agua presente en las reas de

actividad deportiva se debe tener en cuenta la siguiente metodologa:

1. Estimacin del caudal de diseo

Seguidamente se presenta una metodologa para estimar el caudal de diseo en el caso de sistemas de

subdrenaje en campos deportivos.

Caudal por infiltracin

qinfiltracin

= IR * A * F

i

donde:

IR: Precipitacin mxima horaria de frecuencia anual, registrada en el sitio ms cercano al

proyecto.

Dato que se puede extraer de las curvas anexas a ste documento, las cuales son las de

intensidad - duracin - frecuencia para las diferentes zonas del territorio Colombiano.

Usualmente se toma el intervalo entre 60 y 120 minutos se escoje la curvas de dos aos.

A: Area del campo deportivo en consideracin.

Fi: Factor de filtracin que se considera el efecto de prdida de agua por efecto de evaporacin

y saturacin del suelo. (Se sugiere usar de 0.7 a 0.8).

Caudal por abatimiento del Nivel Fretico

Para el clculo del caudal por abatimiento del nivel fretico se puede emplear la metodologa expuesta

en el numeral 6.3.2.

2. Permeabilidad de la capa orgnica, incluyendo la capa vegetal.

Es importante tener una permeabilidad adecuada en la capa orgnica para entregar en el menor

tiempo posible, el caudal de agua lluvia, que cae directamente en el campo deportivo al sistema de

captacin.

Como el suelo de la capa orgnica es un suelo conformado por partculas finas, con una permeabilidad


125

muy baja, se recomienda mezclar este material con un porcentaje de arena media a gruesa y de esta

manera mejorar su permeabilidad.

La mezcla obtenida debe conservar una adecuada proporcin de nutrientes necesarios para el desarrollo

de la capa vegetal.

Se recomienda que el material que conforma la capa orgnica tenga una permeabilidad superior a 1 x

10-3 cm/s, para lo cual se debe hacer ensayos de permeabilidad con los materiales del sitio y establecer

el porcentaje de arena a usar para cumplir esta condicin, normalmente este porcentaje de arena es

superior al 50%

Si no es posible garantizar una adecuada permeabilidad del conjunto, capa orgnica y grama es

recomendable colocar unos pequeos sumideros

Figura 7.Sumideros para incremento de velocidad de respuesta del sistema de drenaje.

Estos sumideros son elementos de drenaje vertical que pueden ser cortinas de geotextil con capacidad

de drenaje en su plano o sifones de geotextil o de arena. (Ver figura 7).

Estos elementos de drenaje vertical se deben colocar mnimo uno por metro cuadrado.

3. Determinacin del tipo de geotextil a usar en el filtro.

Para la escogencia del geotextil que cumpla con las caractersticas hidrulicas y mecnicas que resulten

de los diseos y la tasa de flujo que se presenta en el sitio, se debe seguir la metodologa descrita en el

numeral 6.3.3.

4. Diseo del nmero de geo-redes necesarias.

Se debe revisar el nmero de geo-redes necesarias y capaces de conducir el flujo que es captado en su

plano, para esto hay una metodologa descrita en el numeral 6.3.4.

5. Mtodo de captacin de agua.

Una vz al agua se ha filtrado a travs de la capa orgnica sta se debe captar para ser llevada a los

sistemas de subdrenaje.

La captacin de agua se puede hacer de las siguientes maneras:

La primera es considerar el diseo de un colchn drenante.

La segunda es considerar el diseo de subdrenes de captacin en forma de espina de pescado o subdrenes

transversales y por ltimo contemplar la implementacin de las dos alternativas anteriores como un

sistema ms eficiente.

Colchn Drenante

El colchn drenante est constituido por un espesor de material granular, que debe cubrir toda la

superficie y debe protegerse con un geotextil adecuado que cumpla la funcin de filtracin de manera

que pase el agua y retenga los suelos finos de la capa vegetal as se evitar la contaminacin del

colchn drenante.

A

GramaMat.orgnico y

arena

A

Corte A-A. Rollos de geotextil no tejido

con un diametro de 2 pulg.

126

Para la solucin del geotextil adecuado, revisar el numeral 6.3.3.

Para disear el espesor necesario del colchn drenante se debe tener en cuenta lo siguiente:

QC.O.

= QC.D.

QC.O.

= KC.O.

* i * AC.O.

= QC.D.

= KC.D.

* i * AC.D.

donde:

QC.0.

= Caudal que pasa atravs de la capa orgnica.

KC.O.

= Permeabilidad de la capa orgnica.

i = Gradiente hidrulico, i = 1.

AC.O.

= Area de la seccin transversal de la capa orgnica por metro lineal.

QC.D.

= Caudal que pasa atravs del colchn drenante.

KC.D.

= Permeabilidad del colchn drenante.

AC.D.

= Area de la seccin transversal del colchn drenante por metro lineal.

KC.O.

* i * AC.O.

= KC.D.

* i * AC.D.

KC.O.

* 1m * eC.O.

= KC.D.

* 1m * eC.0.

eC.0.

= eC.O.

* KC.O.

/ KC.D.

donde:

eC.O.

= Espesor de la capa orgnica.

eC.D.

= Espesor del colchn drenante.

Adicionalmente se debe cumplir que el espesor del colchn drenante no debe ser menor a 10 cm.

Otra alternativa para el colchn drenante es el uso del geodrn planar, el cual presenta fuertes ventajas

tales como:

Facilidad de instalacin, gran capacidad de drenaje a pendientes muy bajas y espesor muy pequeo

(Aprox. 1 cm.)

Colectores principales y Colectores secundarios

Los colectores secundarios son los encargados de transportar el agua hasta el o los colectores principales.

Estos colectores pueden ser subdrenes de tipo francs (ver la respectiva gua de diseo) o subdrenes

compuestos por geodrn con tubo. Las configuraciones geomtricas ms usuales se ilustran en la figura

8.

Figura 8. Configuraciones Geomtricas en Sistemas de Subdrenaje


127

Es necesario disear el sistema de colectores, los cuales deben ser capaces de manejar el caudal

aferente a cada uno de ellos.

6.4. EJEMPLOS DE DISEO

6.4.1. Drenaje de muro de contencin

Se va a construir un muro en suelo reforzado para estabilizar una ladera, el muro va a tener 7 m de alto

y 30 metros de largo. El material de la ladera es una arena limosa (SM), con una permeabilidad de

0.0016 cm/s, de acuerdo con la curva granulomtrica presenta un D85

de 0.25 mm.

Disear el sistema de drenaje con geodrn.

Solucin:

1. Se calcula el caudal de diseo por metro lineal y el Caudal total.

Nmero de canales de flujo nc = 4

Nmero de equipotenciales nf = 5

q = k*h*nc/n

f = 0.0016 cm/s*700cm*(4/5)*100cm = 89.6 cm

3/s/m

Figura 9. Muro de contencion en suelo reforzado

qmetro cuadrado

= 89.6 cm3/s/m / (7m) = 12.8 cm

3/s/m

2

Qtotal

= q * L = 89.6 cm3/s/m * 30m = 2688 cm

3/s

2. Se revisa cuales de los geotextiles cumplen los criterios de diseo.

Criterio de retencin

D95

= TAA < B * D85

B = 1

D85

= 0.25 mm

TAA < 1 * 0.25 mm

TAA < 0.25 mm

Criterio de permeabilidad

Como es un suelo fino, se debe cumplir Kg > 10 * K

s

Ks = 0.0016 cm/s

Kg > 0.0016 cm/s

Geodrn con tubo

SM

128

Criterio de colmatacin

La porosidad de los geotextiles no tejidos punzonados por agujas son superiores al 80%

Criterio de supervivencia

Cuando se presentan condiciones severas de instalacin con esfuerzos altos de contacto. Se evaluan

todas las caractersticas mecnicas que tiene los posibles geotextiles a usar frente las especificaciones

segn la norma AASHTO.

Tasa de flujo

El caudal por metro cuadrado que se requiere evacuar es

12.8 cm3/s/m

2

TFrequerida

= 12.8 cm3/s/m

2

TFdisponible

= TFfabricante

/ (FSCB

* FSIN * FS

CR * FS

CC * FS

BC)

TFdisponible

= 115000 cm3/s/m

2 / (3.0 * 1.2 * 2.0 * 1.2 * 1.3) =

10238.6 cm3/s/m

2

FS = TFdisponible

/ TFrequerida

= 10238.6/12.8 = 799

Con base en lo anterior y comparando las especificaciones de los geotextiles, los que se pueden utilizar

son: NT3000, NT4000, NT5000, NT6000, NT7000. Se selecciona geotextil NT3000 por ser el tcnica

y econmicamente ms conveniente.

3.Nmero de Geo-redes necesarias

erequerida

= 89.6 cm3/s/m

2

edisponible

= efabricante

/ (FSCB

* FSIN * FS

CR * FS

CC * FS

BC)

edisponible

= efabricante

/ (FSIN * FS

CR * FS

CC * FS

BC)

= 3333 cm3/s/m

2 / (1.5 * 1.4 * 1.5 * 1.5)

= 705.4 cm3/s/m

2

FS = edisponible

/ erequerida

= 705.4 cm3/s/m

2 / 89.6 cm

3/s/m

2 = 7.9

Una sola Geo-red es suficiente.

4.Sistema de evacuacin de los lquidos.

Capacidad de recibir flujo de cada metro lineal de tubera (Figura 5) debe ser mayor al

caudal de diseo por metro lneal (89.6 cm3/s/m). Con base en lo anterior todas las tuberas

cumplen.

Se revisa la capacidad de conduccin del caudal total (Figuras 6 y 8). Las tuberas que

cumplen lo anterior son:

Tabla 4.Especificaciones generales de construccion de carreteras- Articulo -673-02


Resistencia a

la tensin,

mtodo

Grab,

ASTMD4632

N

700

Condiciones

moderadas de

instalacin, con

esfuerzos bajos

de contacto.

(aplicacion ipica

de subdrenes)

Resistencia de

la costura.

ASTMD 4632

N

630

Resistencia al

punzonamiento.

ASTMD 4833

N

250

Resistencia

al estallido.

Mullen Burst

ASTM D

3786

kPa

1300

Resistencia

al rasgado

trapezoidal.

ASTMD

4533

N

250

129

q 100, q 160, q 200. Se escoge la tubera q 100 por ser la solucin tcnica y econmicamentems conveniente.

6.4.2. Sistemas de subdrenaje en una va.

Se requiere disear los subdrenes para una va ubicada en la zona andina. El sector en consideracin

presenta una pendiente promedio del 2%, el ancho de la va es de 12 metros. La posicin del nivel

fretico es 0.20 m a partir del nivel original. En el diseo de la estructura de pavimento se estableci que

se excavar 0.50 m y se reemplazar por materiales seleccionados. El material de subrasante presenta

las siguientes caractersticas:

Clasificacin U.S.C.: CL

Permeabilidad (K): 0.00085 cm/s (Obtenida por ensayos in-situ)

D85

: 0.06 mm (Dato extrado de la curva granulomtrica).

Disear el sistema de subdrenaje con geodrn estableciendo la longitud mxima en donde la tubera

podr realizar la descarga a la atmsfera.

Figura 10. Geodrn con tubo.

Solucin:

1. Se estima el caudal de diseo.

Qinf

= IR * B * L * F

i * F

R

IR

: 60 mm/h = 0.00167 cm/s (obtenido de los grficos anexos a este documento, curvas de

intensidad duracin- frecuencia.

B : 600 cm (Semibanca)

L : ?

Fi

: 0.4

FR

: 1/2

Qinf

: 0.00167 cm/s * 600 cm * L * 0.4 * 1/2 = 0.2004 cm2/s * L

qinf

: K * i * A

i : (Nd - N

f)/B = (0.7 - 0.2) / 6 = 0.0834

K : 0.00085 cm/s

A : (70 cm - 20 cm) *L

qinf

: 0.00085 cm/s * 0.0834 * 50 cm * L * 2 = 0.0071 cm2/s * L

Qf

: Qinf

+ QNF

= 0.2075 cm2/s *L

Para establecer la longitud de tramos en donde se requiere hacer la descarga de agua a la atmsfera se

debe considerar la capacidad mxima de flujo de la tubera. En este caso para 1% de pendiente.(ver

Anexo 1 de este capitulo)

Geodrn

con tubo

Nd

Nf

Subrasante

Pavimento

130

Tabla 5.Especificaciones generales de construccion de carreteras- Articulo -673-02

2. Determinacin del dimetro de la tubera

Se disea que cada 150 m se har descargar de agua a la atmsfera usando una tubera de 4 de

dimetro.

Luego QT = 15000 cm * 0.2075 cm

2/s = 3112.5 cm

3/s

qml

= 3112.5 cm3/s / 150 m = 20.75 cm

3/s/m

qm

2 = Q

t /A

total = 3112.5 / (150 m * 0.6 m) = 34.6 cm

3/s/m

2

Capacidad de recibir flujo por cada metro lineal de tubera (Figura No 5) debe ser mayor al

caudal de diseo por metro lineal (20.75 cm3/s/m). Como base en lo anterior todas las

tuberas cumplen. Se toma una cabeza promedio de 20 cm.

3. Se revisa cuales de los geotextiles cumplen los criterios de diseo.

Criterio de retencin:

D95

TAA < B * D85

B = 3

D85

= 0.06 mm

TAA < 3 * 0.06 mm

TAA < 0.18 mm

Criterio de permeabilidad:

Como es un suelo fino, se debe cumplir kg > 10 * K

s

Ks = 0.00085 cm/s

Kg > 0.0085 cm/s

Criterio de colmatacin:

La porosidad de los geotextiles no tejidos punzonados por agujas son superiores al 80%

Criterio de supervivencia:

Cuando se presenten condiciones severas de instalaciones con esfuerzos altos de contacto se

revisan todas las caractersiticas mecnicas que tienen los posbles geotextiles a usar frente a

las especificaciones segn la norma AASHTO.


Resistencia a la

tensin, Grab,

INV E-901

500N

Propiedad

Norma de

ensayo

Valor minimo

promedio por

rollo (VMPR)(1)

(Elongacin medida

segun ensayo INV E-901)

Elogacin >50%(2)

Retencion

Asfltica

INV E-911

0.9l/m2 (3)

Punto de

fusin

ASTM

D 276

150 C

Masa por

unidad

de rea

INV E-912

140 grs/m2

131

Tasa de flujo:

El caudal por metro cuadrado que se requiere evacuar es:

29.6 cm3/s/m

2

TFrequerida

= 34.6 cm3/m/m2

TFdisponible

= TFfabricante

/ (FSCB

* FSIN *FS

CR *FS

CC * FS

BC)

TFdisponible

= 115000 cm3/s/m

2 / (3.0 * 2.0 * 1.2 * 1.2 * 1.3) =

10238.6 cm3/s/m

2

FS = TFdisponible

/ TFrequerida

= 10238.6 / 34.6 = 296

Con base en lo anterior y comparando las especificaciones de los geotextiles, los que se

pueden utilizar son: NT3000, NT4000, NT5000, NT6000 y NT7000. Se selecciona geotextil

NT3000 por ser el tcnica y econmicamente ms conveniente.

4. Nmero de Geo-redes necesarias

erequerida

= 34.6 cm3/s/m

2

erdisponible

= erfabricante

/ (FSSCB

* FSIN *FS

CR *FS

CC * FS

BC)

erdisponible

= erfabricante

/ (FSIN *FS

CR *FS

CC * FS

BC) =

3333 cm3/s/m2 (1.5 * 1.4 * 1.5 * 1.5) =

erdisponible

= 705.4 cm3/s/m

2

FS = edisponible

/erequerida

= 705.4 cm3/s/m

2 / 34.6 cm

3/s/m

2 = 20.4

Una sola Geo-red es suficiente.

Geodren requerido: Geodren con tubo 4 q altura 95 cm.

6.4.3. Sistema de Subdrenaje en un campo deportivo

Se requiere disear el sistema de subdrenaje para una cancha de futbol en un campo deportivo ubicado

en la ciudad de Manizales, de dimensiones 100 m x 60 m.

Se encontr en el terreno un suelo orgnico (Limo) con las siguientes caractersticas: LL = 40, LP = 31,

IP = 9, clasificacin USC: ML, 100 % fino.

1. Se estima el caudal de diseo

El caudal de diseo est conformado por el caudal procedente de agua lluvia, llamado caudal por

infiltracin nicamente, debido a que en el terrno en consideracin no hay presencia de nivel fretico.

Caudal por Infiltracin

qinf

= IR x A x F

i

donde:

IR: Precipitacin mxima horaria de frecuencia anual, registrada en el sitio

ms cercano al proyecto.

Como no se tiene precipitacin mxima horaria para Manizales, se toma

la de la estacin ms cercana, en este caso Guamo - Tolima, basado en

las curvas intensidad, duracin y frecuencia.

IR

= 32 mm/h (Estacin Guamo - Tolima regin Andina, Curva 2 aos,

120 min)

IR

= 8.88 x 10-6 m/s

A: Area del campo en consideracin

132

Tabla 5.Ensayos de permeabilidad de cabeza constante, realizados en el laboratorio de

la facultad de Ingenieria Civil de la Pontificia Universidad Javeriana.

Arena media a gruesa: NL - NP

Clasificacion USC: SP

A = 100 m x 60 m

A = 6000 m2

Fi: Factor de filtracin que considera el efecto de prdida de agua por efecto

de evaporacin y saturacin del suelo. (Se sugiere usar de 0.7 a 0.8)

Fi

= 0.7

Entonces:

qinf

= IR x A x F

i = 8.88 x 10

-6 m/s x 6000 m

2 x 0.7

qinf

= 0.037 m3/s

Caudal de diseo: Qf = 0.037 m3/s

2. Permeabilidad de la capa orgnica.

Como el suelo encontrado es un limo orgnico, se hace necesario una mezcla con arena, buscando

aumentar la permeabilidad del suelo sobre el sistema de drenaje.

En la tabla 5 se presentan unos resultados de ensayos de permeabilidad de cabeza constante realizados

para diferentes mezclas de un limo orgnico con una arena de tamaos medios a gruesos.


Material K(cm/s) al 80% proctor K (cm/s) al 90% proctor

modificado modificado

100% Limo- 0% Arena 9.36 x 10-4

3.86 x 10-5

90% Limo- 10% Arena 1.06 x10-4

80% Limo- 20% Arena 2.93 x 10-3

2.3 x10-4

70% Limo- 30% Arena 3.83 x 10-4

60% Limo- 40% Arena 6.52 x10-3

1.29 x 10-3

50% Limo- 50% Arena 1.50 x 10-3

40% Limo- 60% Arena 2.38 x 10-3

100% Arena 1.54 1.54

Tamiz No. % Pasa

4 100

8 62.5

10 41

20 9

40 0

Fondo 0

133

Con base en lo anterior se observa que un porcentaje ptimo de arena, en este caso y para este tipo de

material orgnico, para aumentar la permeabilidad es del 40%.

La permeabilidad del limo orgnico es de 3.86 x 10-5 cm/s, al mezclarlo con 40% de arena aumente

(2.38 x 10-3 cm/s).

Es importante conocer que para el buen funcionamiento de un sistema de subdrenaje, la permeabilidad

del suelo no puede ser menor a 1 x 10-3

cm/s.

3. Colectores principales y secundarios

Los colectores principales y secundarios son diseados con el sistema geodrn con tubera de drenaje y

son funcin de la tubera geomtricas del terreno y del caudal de diseo definido.

Datos:

Area total: A = 6000 m2

Caudal de diseo = Qf = 0.0370 m

3/s

Pendiente = s = 1% (Seleccionada)

Colectores Principales

Se van a disear 4 colectores principales, con geodrn con tubera circular, que corren de manera

longitudinal y paralela con la longitud mayor del campo de futbol; debido a las condiciones topogrficas

se recomienda conectar el colector a los desages existentes en la zona.

Af = 100m * 60m * = 6000 m

2

Qf = 0.037 m

3/s

El dimetro de la tubera a usar puede ser determinado utilizando el nomograma basado en la ecuacin

de Prandtl - Colebrook (Figura No. 6)

Segn el nomograma para una pendiente del 1% y los cuatro dimetros de tuberas existentes para

geodrn el caudal mximo a transportar es el siguiente:

Tubera de 64 mm (2.5): 0.00093 m3/s

Tubera de 100 mm (4): 0.00402 m3/s

Tubera de 160 mm (6): 0.01422 m3/s

Tubera de 200 mm (8): 0.02472 m3/s

El caudal requerido por colector principal es igual a 0.009 m3/s, por lo tanto la tubera a usar para los

conectores principales es de 160 mm (6).

Colectores Secundarios

Los colectores secundarios se disean para manejar el caudal de agua aferente a cada una de la reas

en las que se encuentran y luego se conectan al colector principal que permite evacuar el agua hacia los

desages existentes.

La forma de conectarse con los geodrenes con tubera circular de 160 mm de dimetro (6), que

corresponde a los colectores principales, es directamente en el sitio de la obra, empleando un accesorio

de nominado Silla T para la tubera.

Lo importante es que lleguen en una cota superior a la del tubo del geodrn de los colectores principales,

en contacto directo con el geotextil y la geo-red.

Se colocarn 10 colectores secundarios con geodrn en cada lado de los colectores principales, separados

por una distancia de 10 m entre ellos.

134


Estos colectores secundarios deben llegar a una cota superior a los colectores principales y en el momento

de interseptarlos se les debe dar una pequea curva hacia el sentido del flujo para que se acoplen

correctamente. Es importante que en estos sectores de interseccin se rellene la zanja con arena para

que el agua llegue al sistema del colector principal sin problema y para darle soporte al geodrn en este

sector.

Areas aferentes:

Aa = 10m * (60/2)m = 300 m2 por colector

Qt/Aa = IR * Aa * Fi

Qt/Aa = 8.8 x 10^-6 x 300 x 0.7

Qt/Aa = 0.0019 m3/s

Teniendo una pendiente del 1% y en relacin con el nomograma basado en la ecuacin del Prandtl -

Colebrook (Figura No. 6), se denomina que el dimetro de la tubera mas adecuado para los colectores

secundarios es de 100 mm (4).

El ancho mnimo de las zanjas debe ser de 20 cm, ancho que se consigue con una pala pequea de

excavacin y la profundidad se debe definir de acuerdo a la pendiente y a la cota en que se encuentran

los desages y el pozo final. El material de relleno de las zanjas debe ser un material permeable, que

permita el paso del agua a los geodrenes, pero no necesariamente debe ser un material seleccionado

como se utilizara en los sistemas tradicionales de drn francs. De acuerdo a las propiedades de

permeabilidad del material de excavacin, este puede ser utilizado si la permeabilidad es adecuada y si

el contenido de limos y arcillas es mnimo. Para definir si el material de excavacin se puede utilizar es

necesario conocer su tipo y sus propiedades.

Figura 11. Distribucin esquemtica de los colectores principales y los colectores secundarios

Sentido del flujo

Detalle A- A1Colector principal 2

Detalle A- A1

Colectores

secundarios

separados cada

6m

Sentido del flujo

Caja de inspeccin

Descole

Colector principal

Figura 12. Esquema detalle colocacin geodren.

Grama

Mezcla arena - suelo

orgnico e=10-15 cm

Geodren con tubo

Arena media a gruesa

*El ancho mximo depende la

tuberia de diseo0.2-0.25*

135

6.5 EJEMPLO DE RELACIN BENEFICIO - COSTO

Un tramo de una va en ejecucin tiene un ancho de calzada de 14 m, longitud de 250 m, pendiente de

2%, y presenta problemas de estabilizacin ocasionados por el nivel fretico de la zona. Se requiere

disear los subdrenes longitudinales y evaluar la alternativa ms econmica entre el uso de un geodren

y un dren francs convencional si el caudal estimado para la zona es de 5.600 cm3/s. El material del

agregado disponible en la zona tiene un tamao de 1

Solucin:

Con un caudal de 5600 cm3/s y una pendiente del 2%, segn el nomograma de Prandtl Colebrook

(Figura No. 6) se necesita emplear una tubera perforada de drenaje de 100 mm( 4") para el sistema

de geodren.

Para calcular la dimensin necesaria de la seccin del subdren francs en una va con pendiente de 2%,

se tom como referencia las tablas gua de diseo del Anexo No 2 de este capitulo.

Los geodrenes se pueden fabricar de 1.05 m de altura de 0.52m (Media malla) de acuerdo a la

profundidad de excavacin que se defina. Sin embargo, el sistema de geodrn es muy flexible y si en

algunos tramos sobra un poco de altura, se puede doblar sin ningn problema.

PROYECTO:

TRAMO:

LONGITUD:

PENDIENTE:

CAUDAL DE DISEO:

DIMETRO DE TUBO:

COTA DE NIVEL A EXCAVAR:

MODELO DE TABLA RESUMEN PARA EL DISEO SUBDRENES

Requerimientos mnimos que debe tener el geotextil a usar como filtro.

Tamao de apertura aparente:

Permeabilidad:

Porosidad: > 50%

Resistencia a la tensin (mtodo grab): 700 N

(ASTM D4632)

Resistencia de la costura: 630 N

(ASTM D4632)

Resistencia al punzonamiento: 250 N

(ASTM D4833)

Resistencia al estallido Mullen: 1300 Kpa

(ASTM D3786)

Resistencia al rasgado trapezoidal: 250 N

(ASTM D4533)

Geotextil seleccionado: NT3000

136

BIBLIOGRAFA

CEDERGREN H.R., DRAINAGE OF HIGHWAY AND AIRFIELD PAVEMENTS, REPRINT ED., U.S.A., 1987.

KOERNER R.M., DESINGNING WITH GEOSYNTHETICS, 3 ED., U.S.A., 1994.

KOERNER R.M. GEOSYNTHETICS IN FILTRATION, DRAINAGE AND EROSIN CONTROL, REPRINT ED., ENGLAND, 1992.

FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION, GEOSYNTHETICS DESING AND CONSTRUCTION GUIDELLINES, PUBLICATION

NO HI 95 038, 1995.


donde:

GEODREN 100 mm SUBDREN FRANCES

PENDIENTE CAUDAL (Q). CAPACIDAD TAMAO DE AGREGADO 1

MAXIMA EN cm3

VELOCIDAD AREA SECCION ALTURA

(cm/s) (cm2) (BASE 80 cm)

0,5% 2.840 0,281 10.098 130

1,0% 4.020 0,563 7.147 90

1,5% 4.850 0,844 5.748 75

2,0% 5.680 1,125 5.049 65

2,5% 6.320 1,406 4.494 60

3,0% 6.960 1,688 4.124 55

3,5% 7.495 1,969 3.807 50

Haciendo la comparacin de costos de las dos alternativas, tenemos lo siguiente:

ITEM GEODREN SUBDREN

Excavacin (0.60 x 0.40)m (0.60 x 0.80)m

(Mano de Obra) 1.40 U$/ml. 2.50 U$/ml

Geotextil 3.40 U$/ml

(Material + Mano de Obra)

Material de Relleno Recebo: Grava

0.76 U$/ml 6.50 U$/ml

Geodren 4(h=0.52m) 7.94 U$/ml

Rendimiento 0.15 U$/ml/ml 0.80 U$/ml

TOTAL 10.25 U$ 13.20 U$

Para una longitud de 250 ml, y construyendo el drenaje a los dos lados de la seccin transversal de la

va, tenemos:

Costo Geodren 4

10.25 (U$/ml) x 250 m x 2.0

= 5.125,44 U$

Costo Subdren francs:

15.42 (U$/ml) x 250 m x 2.0

= 6.624,04 U$

Lo que equivale a una diferencia en costos de 30 %, entre el uso del geodrn y el tradicional subdrn

francs.

137

VE

LO

CID

AD

(c

m/s

)A

RE

A S

EC

CIO

N

(cm

2 )

AL

TU

RA

(BA

SE

60

cm)

VE

LO

CID

AD

(cm

/s)

AR

EA

SE

CC

ION

(c

m2 )

AL

TU

RA

(BA

SE

60

cm)

VE

LO

CID

AD

(c

m/s

)

AR

EA

SE

CC

ION

(c

m2 )

AL

TU

RA

(BA

SE

60

cm)

VE

LO

CID

AD

(cm

/s)

AR

EA

S

EC

CIO

N (

cm2 )

AL

TU

RA

(B

AS

E

60 c

m)

0.5%

660

0.06

310

,560

180

0.15

64,

224

700.

2812

502,

347

400.

3750

1,76

030

1.0%

930

0.12

57,

440

130

0.31

32,

976

500.

5625

001,

653

300.

7500

1,24

025

1.5%

1,12

00.

188

5,97

310

00.

469

2,38

940

0.84

3750

1,32

725

1.12

5099

620

2.0%

1,31

00.

250

5,24

090

0.62

52,

096

351.

1250

001,

164

201.

5000

873

152.

5%1,

455

0.31

34,

656

800.

781

1,86

235

1.40

6250

1,03

520

1.87

5077

615

3.0%

1,60

00.

375

4,26

775

0.93

81,

707

301.

6875

0094

820

2.25

0071

115

3.5%

1,72

00.

438

3,93

170

1.09

41,

573

301.

9687

5087

415

2.62

5065

515

4.0%

1,84

00.

500

3,68

065

1.25

01,

472

252.

2500

0081

815

3.00

0061

315

4.5%

1,95

00.

563

3,46

760

1.40

61,

387

252.

5312

5077

015

3.37

5057

815

5.0%

2,06

00.

625

3,29

655

1.56

31,

318

252.

8125

0073

215

3.75

0054

910

VE

LO

CID

AD

(c

m/s

)A

RE

A S

EC

CIO

N

(cm

2 )(B

AS

E 8

0 cm

)V

EL

OC

IDA

D(c

m/s

)S

EC

CIO

N

(cm

2 )(B

AS

E 8

0 cm

)V

EL

OC

IDA

D

(cm

/s)

SE

CC

ION

(c

m2 )

(BA

SE

80

cm)

VE

LO

CID

AD

(cm

/s)

AR

EA

S

EC

CIO

N (

cm2 )

AL

TU

RA

(B

AS

E

80 c

m)

0.5%

2,84

00.

063

45,4

4057

00.

156

18,1

76.0

023

00.

281

10,0

9813

00.

3750

7,57

3.33

951.

0%4,

020

0.12

532

,160

405

0.31

312

,864

.00

165

0.56

37,

147

900.

7500

5,36

0.00

701.

5%4,

850

0.18

825

,867

325

0.46

910

,346

.67

130

0.84

45,

748

751.

1250

4,31

1.11

552.

0%5,

680

0.25

022

,720

290

0.62

59,

088.

0011

51.

125

5,04

965

1.50

003,

786.

6750

2.5%

6,32

00.

313

20,2

2425

50.

781

8,08

9.60

105

1.40

64,

494

601.

8750

3,37

0.67

453.

0%6,

960

0.37

518

,560

235

0.93

87,

424.

0095

1.68

84,

124

552.

2500

3,09

3.33

403.

5%7,

495

0.43

817

,131

215

1.09

46,

852.

5790

1.96

93,

807

502.

6250

2,85

5.24

404.

0%8,

030

0.50

016

,060

205

1.25

06,

424.

0080

2.25

03,

569

453.

0000

2,67

6.67

354.

5%8,

505

0.56

315

,120

190

1.40

66,

048.

0080

2.53

13,

360

453.

3750

2,52

0.00

355.

0%8,

980

0.62

514

,368

180

1.56

35,

747.

2075

2.81

33,

193

403.

7500

2,39

4.67

30

AN

EX

O 1

2"D

RE

N F

RA

NC

ES

DR

EN

FR

AN

CE

S

1/2"

3/4"

1"2"

G

EO

DR

EN

Vs.

SE

CC

ION

DR

EN

FR

AN

CE

S

CA

UD

AL

(Q

).

CA

PA

CID

AD

MA

XIM

A E

N c

m3 /

s

1/2"

3/4"

1"

PE

ND

IEN

TE

GE

OD

RE

N65

mm

GE

OD

RE

N10

0 m

m

PE

ND

IEN

TE

CA

UD

AL

(Q

).

CA

PA

CID

AD

M

AX

IMA

EN

cm

3 /s

138


VE

LO

CID

AD

(cm

/s)

AR

EA

SE

CC

ION

(cm

2 )(B

AS

E80

cm)

VE

LO

CID

AD

(cm

/s)

SE

CC

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(cm

2 )(B

AS

E80

cm)

VE

LO

CID

AD

(cm

/s)

SE

CC

ION

(cm

2 )(B

AS

E80

cm)

VE

LO

CID

AD

(cm

/s)

AR

EA

SE

CC

ION

(cm

2 )A

LT

UR

A(B

AS

E80

cm

)

0.5%

10,1

300.

063

162,

080

2,03

00.

156

64,8

3281

50.

2812

5036

,018

450

0.37

5027

,013

340

1.0%

14,2

200.

125

113,

760

1,42

50.

313

45,5

0457

00.

5625

0025

,280

315

0.75

0018

,960

240

1.5%

17,0

850.

188

91,1

201,

140

0.46

936

,448

460

0.84

3750

20,2

4925

51.

1250

15,1

8719

02.

0%19

,950

0.25

079

,800

1,00

00.

625

31,9

2040

01.

1250

0017

,733

225

1.50

0013

,300

170

2.5%

22,1

350.

313

70,8

3288

50.

781

28,3

3335

51.

4062

5015

,740

200

1.87

5011

,805

150

3.0%

24,3

200.

375

64,8

5381

50.

938

25,9

4132

51.

6875

0014

,412

180

2.25

0010

,809

135

3.5%

26,1

600.

438

59,7

9475

01.

094

23,9

1830

01.

9687

5013

,288

165

2.62

509,

966

125

4.0%

28,0

000.

500

56,0

0070

01.

250

22,4

0028

02.

2500

0012

,444

160

3.00

009,

333

120

4.5%

29,6

100.

563

52,6

4066

01.

406

21,0

5626

52.

5312

5011

,698

150

3.37

508,

773

110

5.0%

31,2

200.

625

49,9

5262

51.

563

19,9

8125

02.

8125

0011

,100

140

3.75

008,

325

105

VE

LO

CID

AD

(cm

/s)

AR

EA

SE

CC

ION

(c

m2 )

AL

TU

RA

(B

AS

E 8

0 cm

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EL

OC

IDA

D(c

m/s

)

AR

EA

SE

CC

ION

(c

m2 )

AL

TU

RA

(B

AS

E 8

0 cm

)V

EL

OC

IDA

D(c

m/s

)

AR

EA

SE

CC

ION

(c

m2 )

AL

TU

RA

(B

AS

E 8

0 cm

)V

EL

OC

IDA

D(c

m/s

)A

RE

A

SE

CC

ION

(cm

2 )A

LT

UR

A (

BA

SE

80

cm

)

0.5%

17,1

100.

063

273,

760

3,42

50.

156

109,

504.

001,

370

0.28

1250

60,8

3676

00.

3750

45,6

2757

01.

0%24

,720

0.12

519

7,76

02,

475

0.31

379

,104

.00

990

0.56

2500

43,9

4755

00.

7500

32,9

6041

51.

5%30

,220

0.18

816

1,17

32,

015

0.46

964

,469

.33

810

0.84

3750

35,8

1645

01.

1250

26,8

6234

02.

0%35

,720

0.25

014

2,88

01,

790

0.62

557

,152

.00

715

1.12

5000

31,7

5140

01.

5000

23,8

1330

02.

5%40

,010

0.31

312

8,03

21,

600

0.78

151

,212

.80

640

1.40

6250

28,4

5236

01.

8750

21,3

3927

03.

0%44

,300

0.37

511

8,13

31,

475

0.93

847

,253

.33

595

1.68

7500

26,2

5232

52.

2500

19,6

8925

03.

5%47

,960

0.43

810

9,62

31,

370

1.09

443

,849

.14

550

1.96

8750

24,3

6130

52.

6250

18,2

7023

04.

0%51

,620

0.50

010

3,24

01,

295

1.25

041

,296

.00

520

2.25

0000

22,9

4229

03.

0000

17,2

0721

54.

5%54

,865

0.56

397

,538

1,22

01.

406

39,0

15.1

149

02.

5312

5021

,675

275

3.37

5016

,256

205

5.0%

58,1

100.

625

92,9

761,

165

1.56

337

,190

.40

465

2.81

2500

20,6

6126

03.

7500

15,4

9620

0

PE

ND

IEN

TE

CA

UD

AL

(Q

).

CA

PA

CID

AD

MA

XIM

A E

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m3 /

s

GE

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RE

N16

0 m

m

GE

OD

RE

N20

0 m

m

G

EO

DR

EN

Vs.

SE

CC

ION

DR

EN

FR

AN

CE

S

DR

EN

FR

AN

CE

S

PE

ND

IEN

TE

CA

UD

AL

(Q

).

CA

PA

CID

AD

MA

XIM

A E

N c

m3 /

s

3/4"

1"2"

DR

EN

FR

AN

CE

S1/

2"

1/2"

3/4"

1"2"

139

Datos iniciales

45 m m/h

0,00085 cm /s 4

CAUDAL (Q) LONGITUD DE CAUDAL (Q) LONGITUD DE CAPACIDAD MAXIMA

(cm 3/s)DESCARGA

(m )CAPACIDAD

MAXIMA (cm 3/s) DESCARGA (m )

0.5% 660 40 0.5% 660 201.0% 930 55 1.0% 930 301.5% 1,120 65 1.5% 1,120 352.0% 1,310 75 2.0% 1,310 402.5% 1,455 80 2.5% 1,455 453.0% 1,600 90 3.0% 1,600 503.5% 1,720 95 3.5% 1,720 504.0% 1,840 100 4.0% 1,840 554.5% 1,950 110 4.5% 1,950 555.0% 2,060 115 5.0% 2,060 605.5% 2,155 120 5.5% 2,155 656.0% 2,250 125 6.0% 2,250 656.5% 2,340 130 6.5% 2,340 707.0% 2,430 135 7.0% 2,430 70


(cm 3/s)DESCARGA

(m )CAPACIDAD


0.5% 2,840 155 0.5% 2,840 851.0% 4,020 225 1.0% 4,020 1151.5% 4,850 270 1.5% 4,850 1402.0% 5,680 315 2.0% 5,680 1602.5% 6,320 350 2.5% 6,320 1803.0% 6,960 390 3.0% 6,960 2003.5% 7,495 415 3.5% 7,495 2154.0% 8,030 445 4.0% 8,030 2304.5% 8,505 470 4.5% 8,505 2405.0% 8,980 500 5.0% 8,980 2555.5% 9,410 520 5.5% 9,410 2706.0% 9,840 545 6.0% 9,840 2806.5% 10,230 565 6.5% 10,230 2907.0% 10,620 590

PENDIENTE PENDIENTE

Permeabilidad del suelo (K)

TUBERIA 65 mm

PENDIENTE

Ancho de calzada : 14,0 m

TUBERIA 100 mm TUBERIA 100 mm

Precipitacin mxim a horaria anual (IR)

PENDIENTE

TUBERIA 65 mm

Ancho de calzada : 7.0 m

ANEXO 2

GUIA PARA EL CALCULO DE LONGITUD DE DESCARGA EN GEODRENES

140


(cm 3/s)DESCARGA

(m )CAPACIDAD


0.5% 10,130 560 0.5% 10,130 2901.0% 14,220 785 1.0% 14,220 4051.5% 17,085 945 1.5% 17,085 4902.0% 19,950 1105 2.0% 19,950 5652.5% 22,135 1225 2.5% 22,135 6303.0% 24,320 1345 3.0% 24,320 6903.5% 26,160 1445 3.5% 26,160 7454.0% 28,000 1550 4.0% 28,000 7954.5% 29,610 1635 4.5% 29,610 8405.0% 31,220 1725 5.0% 31,220 8905.5% 32,675 1805 5.5% 32,675 9256.0% 34,130 1885 6.0% 34,130 9706.5% 35,470 1960 6.5% 35,470 10057.0% 36,810 2035 7.0% 36,810 1045


(cm 3/s)DESCARGA

(m )CAPACIDAD


0.5% 17,110 945 0.5% 17,110 4851.0% 24,720 1,365 1.0% 24,720 10451.5% 30,220 1,670 1.5% 30,220 12752.0% 35,720 1,975 2.0% 35,720 15102.5% 40,010 2,210 2.5% 40,010 16703.0% 44,300 2,450 3.0% 44,300 18703.5% 47,960 2,650 3.5% 47,960 20254.0% 51,620 2,850 4.0% 51,620 21804.5% 54,865 3,030 4.5% 54,865 23205.0% 58,110 3,210 5.0% 58,110 24555.5% 61,065 3,375 5.5% 61,065 25806.0% 64,020 3,535 6.0% 64,020 27056.5% 66,750 3,690 6.5% 66,750 28207.0% 69,480 3,840 7.0% 69,480 2935



PENDIENTE PENDIENTE

TUBERIA 160 mm

PENDIENTE

TUBERIA 160 mm

PENDIENTE


141

Datos iniciales

50 mm/h

0,00085 cm/s4

CAUDAL (Q) LONGITUD DE CAUDAL (Q) LONGITUD DE CAPACIDAD MAXIMA (cm3/s) DESCARGA (m) CAPACIDAD MAXIMA (cm

3/s) DESCARGA (m)

0.5% 660 35 0.50% 660 201.0% 930 50 1.00% 930 251.5% 1,120 60 1.50% 1120 302.0% 1,310 65 2.00% 1310 352.5% 1,455 75 2.50% 1455 403.0% 1,600 80 3.00% 1600 403.5% 1,720 90 3.50% 1720 454.0% 1,840 95 4.00% 1840 504.5% 1,950 100 4.50% 1950 505.0% 2,060 105 5.00% 2060 555.5% 2,155 110 5.50% 2155 556.0% 2,250 115 6.00% 2250 606.5% 2,340 120 6.50% 2340 607.0% 2,430 125 7.00% 2430 65


3/s) DESCARGA (m)

0.5% 2,840 145 0.50% 2,840 751.0% 4,020 200 1.00% 4,020 1051.5% 4,850 245 1.50% 4,850 1252.0% 5,680 285 2.00% 5,680 1452.5% 6,320 315 2.50% 6,320 1653.0% 6,960 350 3.00% 6,960 1803.5% 7,495 375 3.50% 7,495 1954.0% 8,030 400 4.00% 8,030 2054.5% 8,505 425 4.50% 8,505 2205.0% 8,980 450 5.00% 8,980 2305.5% 9,410 470 5.50% 9,410 2456.0% 9,840 490 6.00% 9,840 2556.5% 10,230 510 6.50% 10,230 2657.0% 10,620 530 7.00% 10,620 275


Ancho de calzada : 7.0 m

PENDIENTE

TUBERIA 65 mm


TUBERIA 65 mm

PENDIENTE

Precipitacin mxima horaria anual (IR)

TUBERIA 100 mm

Ancho de calzada : 14,0 m

TUBERIA 100 mm

PENDIENTEPENDIENTE

142


3/s) DESCARGA (m)

0.5% 10,130 510 0.50% 10,130 2601.0% 14,220 710 1.00% 14,220 3651.5% 17,085 855 1.50% 17,085 4402.0% 19,950 995 2.00% 19,950 5102.5% 22,135 1,110 2.50% 22,135 5653.0% 24,320 1,215 3.00% 24,320 6253.5% 26,160 1,305 3.50% 26,160 6704.0% 28,000 1,400 4.00% 28,000 7154.5% 29,610 1,480 4.50% 29,610 7605.0% 31,220 1,560 5.00% 31,220 8005.5% 32,675 1,630 5.50% 32,675 8356.0% 34,130 1,705 6.00% 34,130 8756.5% 35,470 1,770 6.50% 35,470 9057.0% 36,810 1,840 7.00% 36,810 940


3/s) DESCARGA (m)

0.5% 17,110 855 0.50% 17,110 4401.0% 24,720 1235 1.00% 24,720 6351.5% 30,220 1510 1.50% 30,220 7752.0% 35,720 1785 2.00% 35,720 9152.5% 40,010 1995 2.50% 40,010 10253.0% 44,300 2210 3.00% 44,300 11353.5% 47,960 2400 3.50% 47,960 12254.0% 51,620 2575 4.00% 51,620 13204.5% 54,865 2740 4.50% 54,865 14005.0% 58,110 2900 5.00% 58,110 14855.5% 61,065 3050 5.50% 61,065 15606.0% 64,020 3200 6.00% 64,020 16356.5% 66,750 3330 6.50% 66,750 17057.0% 69,480 3470 7.00% 69,480 1775

TUBERIA 200 mm


PENDIENTE

TUBERIA 200 mm

PENDIENTE

TUBERIA 160 mm

PENDIENTE

TUBERIA 160 mm

PENDIENTE


143

Datos iniciales

60 mm/h

0,00085 cm/s4


3/s) DESCARGA (m)

0.5% 660 30 0.5% 660 151.0% 930 40 1.0% 930 201.5% 1,120 50 1.5% 1,120 252.0% 1,310 55 2.0% 1,310 302.5% 1,455 65 2.5% 1,455 353.0% 1,600 70 3.0% 1,600 353.5% 1,720 75 3.5% 1,720 404.0% 1,840 80 4.0% 1,840 404.5% 1,950 85 4.5% 1,950 455.0% 2,060 90 5.0% 2,060 455.5% 2,155 90 5.5% 2,155 506.0% 2,250 95 6.0% 2,250 506.5% 2,340 100 6.5% 2,340 507.0% 2,430 105 7.0% 2,430 55


3/s) DESCARGA (m)

0.5% 2,840 120 0.5% 2,840 751.0% 4,020 170 1.0% 4,020 1051.5% 4,850 205 1.5% 4,850 1252.0% 5,680 240 2.0% 5,680 1452.5% 6,320 265 2.5% 6,320 1653.0% 6,960 300 3.0% 6,960 1803.5% 7,495 315 3.5% 7,495 1954.0% 8,030 335 4.0% 8,030 2054.5% 8,505 355 4.5% 8,505 2205.0% 8,980 375 5.0% 8,980 2305.5% 9,410 395 5.5% 9,410 2456.0% 9,840 415 6.0% 9,840 2556.5% 10,230 430 6.5% 10,230 2657.0% 10,620 445 7.0% 10,620 275

PENDIENTE PENDIENTE

PENDIENTE PENDIENTE





Precipitacin mxima horaria anual (IR)

Ancho de calzada : 7.0 m Ancho de calzada : 14,0 m

144



3/s) DESCARGA (m)

0.5% 10,130 425 0.5% 10,130 2201.0% 14,220 595 1.0% 14,220 3051.5% 17,085 715 1.5% 17,085 3652.0% 19,950 835 2.0% 19,950 4252.5% 22,135 925 2.5% 22,135 4753.0% 24,320 1015 3.0% 24,320 5203.5% 26,160 1095 3.5% 26,160 5604.0% 28,000 1670 4.0% 28,000 6004.5% 29,610 1235 4.5% 29,610 6305.0% 31,220 1305 5.0% 31,220 6705.5% 32,675 1365 5.5% 32,675 6956.0% 34,130 1425 6.0% 34,130 7306.5% 35,470 1480 6.5% 35,470 7607.0% 36,810 1535 7.0% 36,810 785


3/s) DESCARGA (m)

0.5% 17,110 715 0.5% 17,110 3651.0% 24,720 1035 1.0% 24,720 10451.5% 30,220 1260 1.5% 30,220 12802.0% 35,720 1490 2.0% 35,720 15102.5% 40,010 1670 2.5% 40,010 16903.0% 44,300 1850 3.0% 44,300 18753.5% 47,960 1200 3.5% 47,960 20304.0% 51,620 2155 4.0% 51,620 21804.5% 54,865 2290 4.5% 54,865 23205.0% 58,110 2425 5.0% 58,110 24555.5% 61,065 2550 5.5% 61,065 25806.0% 64,020 2670 6.0% 64,020 27056.5% 66,750 2785 6.5% 66,750 28207.0% 69,480 2900 7.0% 69,480 2935

PENDIENTE PENDIENTE

PENDIENTE PENDIENTE




145

Datos iniciales

120 m m /h

0,00085 cm /s 4

CAUDAL (Q) LONGITUD DE CAUDAL (Q) LONGITUD DE CAPACIDAD M AXIMA (cm 3/s ) DESCARGA (m ) CAPACIDAD MAXIM A (cm 3/s ) DESCARGA (m )

0.5% 660 15 0.5% 660 101.0% 930 20 1.0% 930 101.5% 1,120 25 1.5% 1,120 152.0% 1,310 30 2.0% 1,310 152.5% 1,455 35 2.5% 1,455 203.0% 1,600 35 3.0% 1,600 203.5% 1,720 40 3.5% 1,720 204.0% 1,840 40 4.0% 1,840 204.5% 1,950 45 4.5% 1,950 255.0% 2,060 45 5.0% 2,060 255.5% 2,155 45 5.5% 2,155 256.0% 2,250 50 6.0% 2,250 256.5% 2,340 50 6.5% 2,340 257.0% 2,430 55 7.0% 2,430 30

CAUDAL (Q) LONGITUD DE CAUDAL (Q) LONGITUD DE CAPACIDAD M AXIMA (cm 3/s ) DESCARGA (m ) CAPACIDAD MAXIM A (cm 3/s ) DESCARGA (m )

0.5% 2,840 60 0.5% 2,840 301.0% 4,020 85 1.0% 4,020 451.5% 4,850 105 1.5% 4,850 552.0% 5,680 120 2.0% 5,680 652.5% 6,320 135 2.5% 6,320 703.0% 6,960 150 3.0% 6,960 753.5% 7,495 160 3.5% 7,495 804.0% 8,030 170 4.0% 8,030 904.5% 8,505 180 4.5% 8,505 955.0% 8,980 190 5.0% 8,980 1005.5% 9,410 200 5.5% 9,410 1006.0% 9,840 210 6.0% 9,840 1056.5% 10,230 220 6.5% 10,230 1107.0% 10,620 225 7.0% 10,620 115


Precipitacin m xim a horaria anual (IR)

Ancho de calzada : 7.0 m Ancho de calzada : 14,0 m

Perm eabilidad del suelo (K)

TUBERIA 65 m m

PENDIENTE

TUBERIA 100 m m

PENDIENTE

TUBERIA 100 m m

PENDIENTE

PENDIENTE

TUBERIA 65 m m

146



3/s) DESCARGA (m)

0.5% 10,130 215 0.5% 10,130 1101.0% 14,220 300 1.0% 14,220 1501.5% 17,085 360 1.5% 17,085 1852.0% 19,950 425 2.0% 19,950 2152.5% 22,135 670 2.5% 22,135 2353.0% 24,320 515 3.0% 24,320 2603.5% 26,160 560 3.5% 26,160 2804.0% 28,000 595 4.0% 28,000 3004.5% 29,610 625 4.5% 29,610 3155.0% 31,220 660 5.0% 31,220 3355.5% 32,675 670 5.5% 32,675 3506.0% 34,130 720 6.0% 34,130 3656.5% 35,470 750 6.5% 35,470 3807.0% 36,810 780 7.0% 36,810 395

CAUDAL (Q) LONGITUD DE CAUDAL (Q) LONGITUD DE CAPACIDAD MAXIMA (cm3) DESCARGA (m) CAPACIDAD MAXIMA (cm

3) DESCARGA (m)

0.5% 17,110 365 0.5% 17,110 1851.0% 24,720 1035 1.0% 24,720 10451.5% 30,220 1260 1.5% 30,220 12802.0% 35,720 1490 2.0% 35,720 15102.5% 40,010 1670 2.5% 40,010 16703.0% 44,300 1850 3.0% 44,300 18703.5% 47,960 2000 3.5% 47,960 20254.0% 51,620 2155 4.0% 51,620 21804.5% 54,865 2290 4.5% 54,865 23205.0% 58,110 2425 5.0% 58,110 24555.5% 61,065 2550 5.5% 61,065 25806.0% 64,020 2670 6.0% 64,020 27056.5% 66,750 2785 6.5% 66,750 28207.0% 69,480 2900 7.0% 69,480 2935

TUBERIA 160 mm

PENDIENTE

TUBERIA 160 mm

PENDIENTE

TUBERIA 200 mm

PENDIENTE

TUBERIA 200 mm

PENDIENTE


147

REGIONES CLIMATOLOGICAS DE

COLOMBIA

REGIO

N D

EL C

ARIBE

REG

ION

D

EL PAC

IFIC

O

REGION ANDINA

REGION ORINOQUIA

REGION AMAZONA

CURVCURVCURVCURVCURVAS DE INTENSIDAS DE INTENSIDAS DE INTENSIDAS DE INTENSIDAS DE INTENSIDAD -AD -AD -AD -AD -

DURADURADURADURADURACION - FRECUENCIACION - FRECUENCIACION - FRECUENCIACION - FRECUENCIACION - FRECUENCIA

148

UBICACION DE LAS ESTACIONES

EN LAS REGIONES CLIMATOLOGICAS DE

COLOMBIA

TULIO OSPINA

MATITAS

STA LUCIA

CONDOTO

EL MIRA

EL DORADO

GUAMO

RIO PALO

SIBUNDOY

SARAVENA

LETICIA

GAVIOTAS


149

CURVAS DE INTENSIDAD - DURACION-

FRECUENCIA PARA LA ESTACION SANTA

LUCIA (ATLANTICO) EN LA REGION

CARIBE

CALCULO; FERNANDO VELEZ

ABRIL/83

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

5 15 30 60 120 360

Intensid

ad m

m/hr

2 aos

25 aos

10 aos

5 aos


FRECUENCIA PARA LA ESTACION MATITAS

(GUAJIRA) EN LA REGION CARIBE


ABRIL/83

Intensid

ad m

m/hr

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

5 15 30 60 120 360

2 aos

25 aos

10 aos

5 aos

Extractada de : CURVAS DE INTENSIDAD- DURACIN- FRECUENCIA EN REGIONES

CLIMATOLGICAS DE COLOMBIA, Vlez Marn Fernando, Univ. Santo Toms, 1983

DURACION EN MINUTOS

DURACION EN MINUTOS

150


FRECUENCIA PARA LA ESTACION DE

GUAMO (TOLIMA) EN LA REGION

ANDINA


ABRIL/83

Intensid

ad m

m/hr

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

5 15 30 60 120 360

2 aos

25 aos

10 aos

5 aos

DURACION EN MINUTOS


FRECUENCIA PARA LA ESTACION TULIO

OSPINA (ANTIOQUIA) EN LA REGION

ANDINA


ABRIL/83

Intensid

ad m

m/hr

5 15 30 60 120 360

2 aos

25 aos

10 aos5 aos

Extractadas de : CURVAS DE INTENSIDAD- DURACIN- FRECUENCIA EN REGIONES CLIMATOLGICAS

DE COLOMBIA, Vlez Marn Fernando, Univ. Santo Toms, 1983

DURACION EN MINUTOS

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0


151


FRECUENCIA PARA LA ESTACION

DORADO (CUNDINAMARCA) EN LA

REGION ANDINA


ABRIL/83

Intensid

ad m

m/hr

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

5 15 30 60 120 360

2 aos

25 aos

10 aos

5 aos

DURACION EN MINUTOS


FRECUENCIA PARA LA ESTACION RIO

PALO (CAUCA) EN LA REGION ANDINA


ABRIL/83

Intensid

ad m

m/hr

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

5 15 30 60 120 360

2 aos

25 aos

10 aos

5 aos

Extractadas de : CURVAS DE INTENSIDAD- DURACIN- FRECUENCIA EN REGIONES


DURACION EN MINUTOS

152



SIBUNDOY(PUTUMAYO) EN LA REGION

CARIBE


ABRIL/83

Intensid

ad m

m/hr

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

5 15 30 60 120 360

2 aos

25 aos

10 aos5 aos

DURACION EN MINUTOS


FRECUENCIA PARA LA ESTACION RIO

MIRA(NARINO) EN LA REGION PACIFICA


ABRIL/83

Intensid

ad m

m/hr

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

5 15 30 60 120 360

2 aos

25 aos

10 aos

5 aos



DURACION EN MINUTOS


153



CONDOTO(CHOCO) EN LA REGION

PACIFICA


ABRIL/83

Intensid

ad m

m/hr

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

5 15 30 60 120 360

2 aos

25 aos

10 aos

5 aos

DURACION EN MINUTOS



SARAVENA(ARAUCA) EN LA REGION

ORINOQUIA


ABRIL/83

Intensid

ad m

m/hr

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

5 15 30 60 120 360

2 aos

5 aos



DURACION EN MINUTOS

154



GAVIOTAS(VICHADA) EN LA REGION

ORINOQUIA


ABRIL/83

Intensid

ad m

m/hr

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

5 15 30 60 120 360

2 aos

25 aos

10 aos

5 aos

DURACION EN MINUTOS



LETICIA (AMAZONAS) EN LA REGION

CARIBE


ABRIL/83

Intensid

ad m

m/hr

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

5 15 30 60 120 360

2 aos

5 aos

Extractadas de : CURVAS DE INTENSIDAD- DURACIN- FRECUENCIA EN REGIONES CLIMATOLGICAS

DE COLOMBIA, Vlez Marn Fernando, Univ. Santo Toms, 1983

DURACION EN MINUTOS


geo dren

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