DRENAJES LONGITUDINALES

Drenaje Rural (Cunetas y canales de coronamiento)

Drenaje Urbano (Brocal-cuneta, Sumideros)

CANALES

Dentro del derecho de vía de las carreteras, casi siempre se requiere canales laterales de drenaje. El diseño de estos, consiste en determinar secciones adecuadas que no presenten problemas de construcción o de mantenimiento con alineamiento que no cause derrame de agua y posibles problemas legales y también en especificar el tipo de recubrimiento necesario, para protegerlos de la erosión.

PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE CANALES

1) Planos: Todos los canales de drenaje deberán indicarse en planos topográficos que incluyen la ubicación de la calzada y la situación de los cortes y rellenos; además deberán indicar el derecho de vía y las áreas contribuyentes a los canales, indicando los puntos que se supone que se concentran los gastos.

2) Pendientes: La pendiente aproximada del canal, puede obtenerse de los planos topográficos y generalmente vendrá dada por la pendiente de la carretera, es importante evitar la erosión de los canales por lo cual se recomienda utilizar

pendientes mayores a dos por ciento (2%) y velocidades mayores a 0,90 m/s; así para bajas velocidades no es necesario efectuar ningún revestimiento, mientras que si supera los 4,5 m/s es necesario revestir sus paredes. Canales Electiva V. Drenajes Longitudinales y Transversales Prof. María Eugenia Acosta

3) Alineamiento: Los cambios de los alineamientos en canales deben ser tan suaves como lo permita la calzada, el derecho de vía y del terreno. No es prudente hacer cambios de alineamientos en los casos donde sea necesario debe aumentarse su sección.

4) Sección del Canal: La sección de drenaje se establecerá con la sección de los mismos respecto a la calzada. En caso de que los canales estuvieran próximos a la calzada es necesario evitar en lo posible los daños a los vehículos que puedan presentar al caer al canal. Los canales de drenaje que no presenten peligro para los vehículos pueden tener cualquier sección de acuerdo al caudal y la pendiente de diseño; sin embargo, los canales anchos y poco profundos son más fáciles de mantener, la pendiente de los taludes será función del material.

5) Protección del cauce: Si la velocidad media del diseño excede de la máxima permitida para el tipo de suelo, el canal deberá protegerse contra la erosión, recubriéndolo con el material adecuado. De acuerdo con el sistema de

construcción y mantenimiento, se puede utilizar diferentes tipos de mantenimiento, por ejemplo hierbas en pendientes suaves y concretos para pendientes muy fuertes, recordando que la capacidad y por lo tanto las dimensiones del canal varían según el recubrimiento, algunas veces el concreto puede utilizarse para aumentar la velocidad y evitar la sedimentación.

RECOMENDACIONES TECNICAS PARA EL DISEÑO DE CANALES

1.- Sección hidráulica apropiada, para la evacuación del caudal máximo previsto, para el correspondiente periodo de retorno que normalmente se toma entre 5 y 20 años.

2.- Garantizar la seguridad de los vehículos que accidentalmente abandonen la vía y penetren en el canal, a tal efecto deben evitarse secciones con pendientes abruptas y puntas angulosas, ya que pueden provocar el vuelco del vehículo. Electiva V. Drenajes Longitudinales y Transversales Prof. María Eugenia Acosta

3.- Durabilidad de la infraestructura, empleando materiales adecuados y procurando una cuidada ejecución de forma que se mantenga operativa con los mínimos costos de mantenimiento y reparación.

4.- Simplicidad geométrica, de forma que su ejecución sea rápida, económica y eficaz.

Drenaje Rural (Cunetas y canales de coronamiento)

Cunetas: Es considerado drenaje de zonas rurales y se encarga de recoger el agua que proviene de la calzada y del talud de corte, puede definirse como una zona longitudinal situada en un extremo de la calzada y que discurre paralela a la misma, cuya misión es la de recibir y canalizar las aguas pluviales.

Canal o Cuneta de Coronamiento: Drenaje específico para proteger los taludes contra las aguas que provienen de las zonas más altas. El análisis de los planos topográficos y las observaciones realizadas a los sitios, permitirá definir la ubicación de las cunetas o canales de coronamiento de manera que recojan eficazmente las aguas que de una u otra forma descenderán por el talud. También podrá colocarse a diferentes niveles, utilizando el espacio intermedio de las terrazas de los taludes de corte en los casos que así se requiera. El mantenimiento es parte de su funcionamiento, pues tienden a obstruirse. Generalmente las dimensiones se establecen por razones de mantenimiento, su ubicación implicará el uso de bajantes donde pueden presentarse velocidades bastantes altas que merezcan un estudio hidráulico determinante de las obras complementarias, tales

como: disipadores de energía y de la protección contra posibles desbordamientos.

DRENAJE URBANO (BROCAL-CUNETA, SUMIDEROS)

BROCAL:

Se define como la separación entre la calzada y la acera. Como sistema de drenaje es la combinación entre brocal y cuneta. Cumple una función muy importante tanto en la seguridad del usuario de la vía, como en el sistema de drenaje longitudinal. Como parte del sistema de seguridad, su función principal es evitar que los vehículos se salgan de la vía, en los puentes cumplen este objetivo cuando se colocan formando parte de una baranda, en algunas ocasiones los brocales son utilizados para separar el flujo de trafico en un sentido y en otro.

Clasificación de los brocales:

a) Brocal-cuneta: Cumplen la función de las cunetas, confinando las aguas de lluvia.

b) Brocal montable: Son diseñados para que puedan ser montados por los vehículos, en caso de ser necesario son bajos y tienen caras con pendientes suaves para facilitar el cruce de los vehículos, las aristas deben ser redondeadas.

c) Brocal-barrera: Son aquellos brocales con pendientes fuertes y una altura que impide que los vehículos pueden cruzarlos fácilmente, todos estos brocales pueden ser visibles al conductor, especialmente en zonas con neblina y fuertes lluvias para lo cual son pintadas con superficies reflectantes.

SUMIDEROS

Se utilizan en las vías urbanas para captar el agua proveniente de los brocales cuneta, de la vías con el mínimo de interferencia para el tráfico vehicular y peatonal, evitando se introduzca a los colectores material de arrastre. La selección del tipo a utilizar depende de las condiciones del sitio donde se va a ubicar, de la eficiencia hidráulica y del costo, pueden ser:

Sumideros de ventana: Se utilizan para vías con pendientes pequeñas hasta tres por ciento, ya que resulta más económico y eficiente, evitando el depósito de arrastres y sedimentos.

Ventajas: Sus características y funcionamiento al evitar los sedimentos, mejoran su operación y funcionamiento. Se adapta a los brocales, aceras e islas centrales, no afectando la calzada, razón por la cual no interfiere directamente con el paso de los vehículos y personas.

Desventajas: La eficiencia baja considerablemente si no existen las depresiones, lo cual tiende a interferir directamente en el tránsito en vía rápida. En pendientes pronunciadas, se producen velocidades considerables requiriéndose sumideros cuyas longitudes pueden resultar imposibles de construir o excesivamente costosas.

Sumideros de rejillas: Se utilizan con pendientes pronunciadas, donde las velocidades del agua en las cunetas es grande, pudiéndose captar el agua en distancias menores que las correspondientes a los sumideros de ventana.

Ventajas: Pueden utilizarse en lugares donde no es recomendable la existencia de depresiones en cunetas o brocales

Desventajas: Se obstruyen con relativa facilidad a causa de arrastre o basura dificultan el tránsito de vehículos automotores, así como de peatones y ciclistas

Consideraciones para la colocación de sumideros

1. Puntos bajos y depresiones de calzada.

2. En lugares donde se produzca la pendiente longitudinal de las calles.

3. Se deben colocar aguas arriba de las intersecciones, preferiblemente antes de los cruces de calles (esquinas) o de pasos de peatones

4. Ubicar justo antes de puentes y terraplenes

5. En los cambios de pendiente longitudinal donde se presenten curvas cóncavas

6. En calles donde el agua interfiera el tránsito.

7. Ubicar en vías de longitud considerable y cuando el escurrimiento puede sobrepasar la capacidad de la cuneta se instala un sumidero intermedio

8. Donde comience o termine el peralte, si existe el peligro de derrame sobre la calzada.

9. Donde el proyectista lo considere necesario.

También es necesario tener en cuenta un conjunto de recomendaciones que deben llevarse a la práctica durante la etapa de la construcción, las cuales son:

1. Analizar el esquema geométrico de cada calle, particularmente su sección transversal, de tal forma de decidir si se debe o no construir un sumidero a cada lado, o solo en el lado bajo.

2. En las intersecciones de calles y en especial cuando se deba impedirse el flujo transversal, pueden crearse pequeñas depresiones para garantizar la completa captación de las aguas.

3. No se deben ubicar sumideros en lugares donde no puedan interferir otros servicios públicos como electricidad y teléfonos. Separación entre sumideros Esta determinado en función de la intensidad de la precipitación, del tipo de calzada y del área de aporte. Sin embargo, en general se mantienen distancias fijas como ser: Distancia fija Zonas 25 m Comerciales y centrales con pavimento de concreto 30 m Para vías de anchura de 15 m. 50 m Zonas de baja velocidad de tránsito

Pendiente (%), Espaciamiento (metros) 0,4% 50mts, 0,4% a 0,6% 60mts 0,6% a 1,0% 70mts 1,0% a 3,0% 80mts