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Hay muchos aspectos importantes a teneren cuenta en el diseño de una red desaneamiento y drenaje, pero el más importantede todos es, sin duda, la capacidad estructuraldel sistema tubería-terreno. Si el sistema falladesde un punto de vista mecánico, el resto decaracterísticas carecen de importancia. Elconcepto de fallo mecánico no se refiere eneste caso al colapso de la infraestructura, sino alincumplimiento de los criterios mecánicosfijados: rotura o fisuración para tubos rígidos ydeformación excesiva para los flexibles.

Desde un punto de vista estructural, lasprestaciones de los sistemas de saneamiento ydrenaje proyectados con tubos de hormigónson excelentes. La experiencia de la mayorparte de los proyectistas avala esta afirmación,situando a los tubos de hormigón como la

mejor solución a nivel estructural, de acuerdo alos resultados de las encuestas realizadas porANDECE en este sentido.

Este artículo pretende arrojar luz sobre lainfluencia que el comportamiento mecánicotiene sobre las prestaciones que, de acuerdo ala información de la que ANDECE dispone, máspreocupan a los proyectistas:

� Coste� Estanquidad� Durabilidad� Capacidad hidráulica

CosteEl coste de un sistema de saneamiento o

drenaje no se reduce, obviamente, al coste delos tubos que formen parte de él. Otraspartidas se sumarán al coste de los tubosutilizados, como las asociadas al movimiento detierras, al vertido del material de excavaciónsobrante y, especialmente, a la adquisición delmaterial seleccionado adecuado para dotar altubo de unas condiciones de contornoadecuadas y a las operaciones deacondicionamiento que este requiera.

Además de considerar la influencia que laelección de uno u otro sistema tiene sobre el restode costes, es importante considerar lasimplicaciones a largo plazo que cada sistemaconlleva mediante un análisis de costes en base a

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Tubos de hormigónarmado para sistemas desaneamiento y drenaje:resistencia estructural yotros aspectosfundamentales del sistemaRafael Pastor González; Ingeniero industrial y responsable del Departamento de Tuberías y Canalizaciones de ANDECE.

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un estudio de su ciclo de vida. Al adoptar esteplanteamiento, la cuantía de la vida útil de lasolución considerada relativiza el peso de cada unode los costes en función de la durabilidad delsistema, a nivel global, o de las operaciones dereparación o sustitución que deban llevarse a cabo.

Desde un punto de vista estructural, cavendestacar dos características diferenciadoras delos tubos rígidos, en general, respecto a lostubos flexibles:

� Los tubos rígidos son una estructura en símismos, especialmente los tubos de hormigónarmado, que tienen una capacidad resistenteante momentos flectores muy superior.

� Su resistencia no decrece a lo largo del tiem-po. De hecho, en el caso de los tubos de hor-migón, dadas las condiciones de humedadque se dan en los sistemas de saneamiento ydrenaje, los componentes hidráulicos delhormigón siguen hidratándose, con lo que laresistencia del hormigón aumenta ligeramen-te con los años.

Los tubos de hormigón permiten diferentesposibilidades en cuanto a lo que a lascondiciones de contorno a las que se va asometer al tubo se refiere para cada una de lostipos de instalación existentes (zanja, zanjaterraplenada, terraplén y zanja inducida enterraplén).

Desde un punto de vista mecánico, lasituación ideal a la que un tubo de hormigónpuede estar sometido es aquella en la que lascargas que actúan sobre él se ven reducidas auna presión hidrostática que actúa sobre supared exterior: los esfuerzos que se producenen la pared del tubo se reducen en este caso aesfuerzos de compresión y todo el materialpuede ser aprovechado hasta que se alcance su

resistencia a compresión. Esta es la situaciónque se da en los módulos de recrecido de lospozos de registro.

En un tubo enterrado no se da una distribucióncomo la anteriormente descrita, en la que la cargaque actúa sobre el tubo es hidrostática. Laconsecuencia es que la pared del tubo se vesometida a momentos flectores. La situaciónpésima, en la que estos momentos son máximospara una determinada carga vertical resultante, esla que se da en el ensayo de tres aristas.

En un tubo instalado las cargas están siempremejor distribuidas que en el ensayo de tresaristas, donde todas las cargas se transmiten altubo mediante una solicitación distribuidalinealmente en la clave y el fondo del tubo.

Para simplificar el diseño mecánico de lostubos de hormigón se utilizan los factores deapoyo. Estos coeficientes expresan, de manera

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conservadora, el cociente entre el momentomáximo obtenido en la pared de un tubo dehormigón al someterlo a una determinada cargaen el ensayo de tres aristas y el momentomáximo que se dará en la pared del tubo en lacondición instalada cuando este esté sometidoa una carga resultante por unidad de longitudde igual magnitud.

Los factores de apoyo utilizados en Españafueron determinados experimentalmente porSpangler, siguiendo criterios conservadores ytienen más de 70 años a sus espaldas, durantelos cuales han demostrado ser adecuados y

estar del lado de la seguridad. Se encuentranrecogidos en la Norma UNE 127916.

Este amplio abanico de posibilidades deinstalación ofrece una gran herramienta a losproyectistas a la hora de optimizar el coste totalde la instalación. Cuando se recurre a unainstalación en la que el factor de apoyo es altose está invirtiendo más en los materialesenvolventes del tubo y en su acondicionamiento.Recurrir a una instalación con un factor deapoyo menor implica el uso de clases resistentessuperiores y, por lo tanto, una mayor inversiónen los tubos, pero reduce sustancialmente el

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Ejemplos de condiciones de contorno para instalaciones en Terraplén y Zanja Inducida enTerraplén. En este caso los factores de apoyo no son fijos: deben calcularse en base a los valores

de algunas variables.

Ejemplos de condiciones de contorno para instalaciones en Zanja y Zanja Terraplenada con susFactores de Apoyo asociados

Esquemas de tipos de instalación. De izquierda a derecha: zanja, zanja terraplenada, terraplén yzanja inducida en terraplén


coste asociado al material utilizado en laenvolvente del tubo y a las operaciones relativasa su correcta puesta en obra.

En este sentido, es importante destacar quepese a que una determinada instalación requierade la compactación del terreno por encima deltubo para evitar que se produzcan asientos ensuperficie, la compactación de la envolvente deltubo no tiene por qué ser estricta si se haescogido un tipo de instalación que contempleterreno sin compactar o moderadamentecompactado alrededor del tubo. En instalacionesen terraplén, zanja terraplenada, zanja inducidaen terraplén o en instalaciones en zanja en lasque se supere la anchura de transición, la alturadel plano de igual asentamiento puede ser unaimportante referencia en este sentido. A nivelteórico, el terreno que se encuentra por encimade la cota de dicho plano asienta por igual.

La posibilidad de reutilizar el material deexcavación posibilita también una reducciónde costes. De esta manera no es necesarioadquirir material seleccionado y la cantidadde material de excavación sobrante serámenor. Es importante, no obstante, destacarque pese a la alta resistencia de los tubos dehormigón, debe ponerse cuidado en no verterobjetos contundentes directamente sobreellos hasta que se haya alcanzado unacobertura mínima, de manera que si elterreno de excavación presenta, por ejemplo,piedras de gran tamaño, debe procederse conmucha precaución.

La principal alternativa a los tubos dehormigón son los tubos flexibles, de diferentestipos y materiales. El dimensionamiento de estossistemas compuestos por materiales flexiblesimplica la limitación de su deflexión máxima.Para ello es necesario dotar al terrenoenvolvente de unas determinadas propiedades.

Los más comunes entre los tubos flexiblesson los tubos de plástico. A nivel estructural hayuna característica de este material que tiene unaespecial relevancia: su módulo de elasticidadcambia a lo largo del tiempo. Este fenómeno seconoce con el nombre de “fluencia”. Lo quesucede es que cuando estos materiales se venexpuestos a acciones mecánicas continuadas, seproduce una reorganización de lasmacromoléculas poliméricas que los conforman,lo que se traduce en una disminución de surigidez.

Según la Norma Europea para tubos deplástico para sistemas de saneamiento y drenaje(UNE-EN 13476), para conseguir que el tubo nosobrepase, a lo largo de su vida útil, un límite dedeformación del 5%, el material envolvente(desde la cama del tubo hasta al menos 15 cmpor encima de su plano de clave) debe sermaterial granular seleccionado y debecompactarse hasta alcanzar una densidadProctor normal de al menos el 94%, contongadas de, como máximo, 30 cm.

Si se toman como referencia lasrecomendaciones de la propia asociación defabricantes de este tipo de productos (ASETUB)se puede observar que el procesorecomendado es aún más exigente: materialenvolvente de una granulometría máxima de 20mm, compactado en tongadas sucesivas de 10cm desde 30 cm por debajo del fondo del tubohasta una altura de 30 cm por encima del planode clave del tubo, alcanzando como mínimo el95% de la densidad Proctor Normal delmaterial.

Las operaciones anteriormente descritasrequieren de una gran cantidad de horashombre, ya que el espacio existente alrededordel tubo es reducido y, en cualquier caso, losmedios de compactación a emplear deben serligeros: “ranas” o “bandejas compactadoras”. Siestas operaciones no son ejecutadas de maneraestricta las condiciones de contorno a las queson sometidos estos tubos no serán lasconsideradas en el proyecto y lasdeformaciones que alcancen pueden llegar a sersuperiores a las admisibles. Las conclusiones delestudio de TEPFA (Asociación Europea deFabricantes de Tuberías de Plástico) en el que seindica que el comportamiento mecánico delsistema tubería terreno depende en un 80% de

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la instalación arrojan mucha luz en este sentido.También lo hacen las publicaciones del Prof.Doc. Abolmaali, de la Universidad de Texas-Arlington, de las que se deduce que en sistemasdotados de tubos flexibles en las que laspropiedades mecánicas conferidas al terrenono se controlan de manera estricta laprobabilidad de que se produzcandeformaciones inadmisibles es muy alta.

Los requerimientos asociados al terrenoenvolvente descrito tienen tambiénimportantes implicaciones sobre el coste finaldel sistema, ya que este tipo de material es caroy, por lo general, será necesario importarlodesde una distancia considerable.

Los tubos de hormigón son, por lo tanto, unaalternativa altamente competitiva desde elpunto de vista económico, sobre todo cuandose aprovecha al máximo su propia capacidadportante, si los condicionantes del proyecto lopermiten. Conforme mayor es el diámetro delos tubos considerados, mayor es el partido quese les puede sacar a los tubos de hormigónfrente a otras alternativas.

EstanquidadLa estanquidad es, desde un punto de vista

medioambiental, una característica clave en lossistemas de saneamiento y drenaje. Lasexfiltraciones implican contaminación y lasinfiltraciones un aumento del caudal quetransporta el sistema y reciben, en últimainstancia, las EDAR.

Es también una característica importante enrelación a la seguridad vial, ya que cuando elsistema entra en carga, las exfiltraciones puedenproducir una migración de los finos que seencuentran alrededor del tubo que puede, a suvez, provocar asientos o incluso el colapso de la

superestructura, en casos extremos.

En lo que se refiere a la estanquidad de lospropios tubos, el hormigón es, como todo elmundo sabe, un material poroso. Estos porospermiten el paso del agua, pero suponen paraella una pérdida de carga, es decir, para que elagua pueda atravesar un determinado espesorde hormigón (dependiendo del hormigón encuestión: compacidad, relaciónagua/cemento…) el agua debe tener unadeterminada presión mínima. Considerandoque la presión máxima a considerar en lossistemas de saneamiento y drenaje, de acuerdoa la normativa, es de 5 m.c.a., los tubos dehormigón para sistemas de saneamiento ydrenaje son estancos.

Cuando los tubos de hormigón armado sefisuran al verse sometidos a accionesmecánicas, la profundidad de las fisuras no llegasiquiera a alcanzar las armaduras (losrecubrimientos más habituales se encuentranentre los 20 y los 30 mm), de manera que estasfisuras no suponen ninguna amenaza para laestanquidad de los tubos.

Está claro que la mayor parte de losproyectistas consideran que la estanquidad delos tubos de hormigón no es la mejor delmercado. Esto es cierto a corto plazo: lossistemas proyectados con tubos de hormigóntienen más juntas, ya que estos tubos son máscortos; además, las características particularesde estos productos los hacen más dependientesde la corrección de la puesta en obra, en estesentido.

Que en las pruebas de recepción de sistemasde saneamiento o drenaje se detecten másproblemas en las juntas de los tubos dehormigón no implica que estas juntas no seanestancas, sino que son más sensibles a una

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incorrecta instalación. De acuerdo a losrequisitos establecidos en el Anexo ZA de laNorma UNE-EN 1916 en todas las fábricas detubos de hormigón se somete a un controlestadístico de la estanquidad de las juntas, asícomo la estanquidad de los propios tubos. Lapropia junta es también sometida a ensayos quegarantizan su correcto funcionamiento a largoplazo.

Los mecanismos de control establecidos porla norma hacen altamente improbable que lajunta de estanquidad de un tubo de hormigónfalle, siempre que el proceso de enchufado seacorrecto: si los tubos no fallan en fábrica,sometidos a una presión interna de 5 m.c.a., auna determinada deflexión angular y a unesfuerzo cortante (ambos función del diámetrodel tubo) no deberían fallar una vez instalados.

Partiendo de la base de que los fallos deestanquidad que se producen en las juntas delos sistemas proyectados con tubos dehormigón se deben principalmente a unaincorrecta instalación, ANDECE ha publicado unfolleto titulado “Manual para la instalación detubos de hormigón” en el que se revisan, entreotros aspectos de interés, las operaciones quepueden tener una mayor incidencia sobre laestanquidad de las juntas, estableciendo sencillosconsejos de buena práctica. La versión digital deeste folleto puede descargarse en la web deANDECE y la versión en papel puede solicitarsepor correo electrónico o teléfono.

Independientemente de lo anteriormenteexpuesto, cabe destacar que los tubos dehormigón, gracias a su rigidez, mantienen lamisma sección a lo largo de toda su vida útil, porlo que toda junta que haya satisfecho las pruebasde estanquidad de recepción será estanca alargo plazo y toda junta que no las hayasatisfecho y sea debidamente tratada paragarantizar su estanquidad posterior, lo serátambién.

Los tubos flexibles se deforman. De hecho,para los materiales plásticos el valor de esadeformación varía a lo largo del tiempo, debidoal fenómeno de fluencia que se da en estosmateriales y del que se ha hablado conanterioridad. Esto tiene varias implicaciones desuma importancia:

� A partir de un determinado valor de la defor-mación las juntas elásticas dejan de ser efica-

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ces. Supongamos una determinada ovalación,que implicará una disminución de la altura dela sección del tubo y un aumento de suanchura. En estas circunstancias la presiónentre tubo y junta elástica en las partes supe-rior e inferior de la junta aumentará y en losflancos disminuirá, llegando un momento, alaumentar la deformación, en que se produci-rá un fallo en la estanquidad de la junta.

� La deformación también puede ser longitudi-nal. Esto sucede cuando el tubo “serpentea”debido a un proceso de compactación inade-cuado, a fenómenos de flotación, a asientosdel terreno, etc.

Cuando el ángulo existente entre lasnormales a las secciones de junta de losextremos macho y hembra de dos tubosexcede un determinado valor la junta pierde suestanquidad. Esto sucede en todo tipo de tuboscon junta elástica.

Las diferentes normativas europeasestablecen, en función del diámetro de los tubosen cuestión, los valores de deflexión angular(ángulo entre las normales a las secciones de lasjuntas macho y hembra entre dos tubosenchufados) al que deben ser sometidas lasjuntas durante los ensayos de estanquidad quegarantizan estadísticamente su estanquidad.

En todo sistema pueden darse deflexionesangulares entre tubos adyacentes, debidas apequeños errores de trazado o inclusoconsideradas a nivel de proyecto parasolucionar el trazado de curvas de grandiámetro. Sólo existirá un problema si el ánguloexistente es mayor al valor para el que lostubos han sido ensayados.

En las siguientes tablas se recogen los valoresde deflexión angular y los esfuerzos cortantes alos que los tubos de hormigón (UNE-EN 1916)y los tubos de plástico (UNE-EN 13476) parasistemas de saneamiento y drenaje debensometerse en los ensayos de estanquidad sobrelas juntas.

El fenómeno de deformación longitudinal o“serpenteo” genera una incertidumbre en estesentido, ya que cuando se produce se pierdecontrol sobre la deflexión angular entre tubosadyacentes.

Puesto que el valor de la deformación seincrementa conforme pasa el tiempo y elmódulo de elasticidad del material cae debido alfenómeno de fluencia, el hecho de que unsistema proyectado con tubos flexibles pase laprueba de estanquidad no supone que vaya aser estanco al cabo de un determinado tiempo.

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En relación a toda la disertación anterior seda un fenómeno curioso, que respalda losargumentos defendidos: los tubos de hormigónson menos apreciados por su estanquidad porquienes tratan con ellos a corto plazo; quienesson responsables de la estanquidad en elmomento de la recepción. Sin embargo, son másapreciados en relación a esta característica delsistema por quienes conocen las prestacionesdel mismo a medio/largo plazo.

La capacidad estructural de los tubos rígidos,que mantiene su sección y posición inalterable a lolargo del tiempo garantiza su estanquidad a largoplazo, mientras que la estanquidad de los tubosflexibles es una incógnita a medio y largo plazo.

DurabilidadLa durabilidad de cualquier infraestructura

es, sin duda, un aspecto fundamental, tantodesde un punto de vista económico comodesde el punto de vista de la sostenibilidad. Si seasigna un determinado periodo de vida útil a unainfraestructura (periodo durante el cual debeprestar servicio en las condiciones proyectadas,sin que sea necesario, presumiblemente, realizarmodificaciones), obviamente es más ventajosoque todos los elementos que componen lainfraestructura tengan una vida útil superior oigual a la vida útil considerada para ésta. De locontrario habrá que sustituirlos y el coste eimpacto ambiental, social y económico de losmateriales y actividades necesarios semultiplicará por el número de veces que estassustituciones deban producirse en este periodo.

Tanto el análisis de ciclo de vida, como elestudio “de cuna a tumba” (consiste en tener encuenta la aportación de todos los materiales yprocesos relacionados con el producto, desde laobtención de materias primas hasta lademolición y vertido o reciclaje/reutilización)están plenamente reconocidos e implantados anivel de análisis de sostenibilidad. En nuestropaís no sucede lo mismo, no obstante, a nivel decostes, donde el análisis de ciclo de vida tienetambién una importancia vital.

En este sentido, resulta esclarecedor lo quefigura en el Manual 1110-2-2902 del U.S. ArmyCorps of Engineers (Cuerpo de ingenieros delejército de los Estados Unidos de América). Estaentidad, referente mundial en ingeniería civil, deindudable carácter neutral, que emplea a más de39.000 personas en más de 90 países y que es

responsable de la proyección y mantenimientode infraestructuras de importancia estratégicavital para EEUU exige la realización de unanálisis de costes en base a un estudio de ciclode vida del sistema. En el manual citado seestablece que para todo sistema no provisionaldebe considerarse una vida útil de 100 años ytambién cuál es la vida útil a considerar para losdiferentes materiales existentes en el mercadoen condiciones normales de servicio. La vida útilestablecida para los tubos de hormigón, encondiciones normales, es de 100 años. Deacuerdo a los valores establecidos por estemanual, la vida útil de los tubos de hormigóncomo mínimo dobla la de cualquier otro tipo detubo comúnmente utilizado en infraestructurasde saneamiento y drenaje en España.

La razón fundamental por lo que la vida útil delos tubos de hormigón, en condiciones normales,es muy superior a la del resto de los tuboscomúnmente utilizados en sistemas desaneamiento y drenaje en España residefundamentalmente en su resistencia. Esta no sólodecrece a lo largo del tiempo, sino que puedellegar a incrementarse en condiciones húmedas,que son las que se dan en este tipo de sistemas.

Cuando se den ambientes que química ofísicamente puedan reducir la vida útil delhormigón deben estudiarse las medidas a tomar,que salvo en muy escasas ocasiones se reducen

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a un determinado valor mínimo para elrecubrimiento de las armaduras, expresadas enla normativa. Ya se ha escrito, en el número 18de esta misma revista, en este sentido.

Un problema particular que requiere de unestudio específico es el del ácido sufhídrico(H2S). Las condiciones necesarias para que lageneración de cantidades de H2S suficientescomo para suponer una amenaza para elhormigón se dan con una frecuencia muy baja.En cualquier caso, puede determinarse demanera conservadora si en un sistema existe ono riesgo de generación de sulfhídrico en basea unos determinados parámetros (Anexo D dela Norma UNE 127010:1995). Los parámetrospueden obtenerse de los valores medios delefluente que se hayan registrado en la EDAR ala que el sistema vaya a servir.

Si tras realizar la evaluación de acuerdo alAnexo de de la Norma UNE 127010 sedetermina que existe riesgo de deteriorodebido a la generación de H2S puede calcularsecuál es el recubrimiento extraordinarionecesario para que el tubo tenga unadeterminada vida útil. También se ha abierto,recientemente, la posibilidad de utilizar aditivosbiocidas que inhiben completamente elcrecimiento de las bacterias (Thyobacilus) quetransforman el H2S en ácido sulfúrico (H2SO4)en el perímetro no mojado del tubo. El H2SO4es el responsable del deterioro del hormgión,con lo que este tipo de aditivo ejerce unaprotección total y permanente sobre los tubos.

Gracias a su excelente capacidad estructural,la durabilidad de los tubos de hormigón es, porlo tanto, muy superior a la del resto de tubosutilizados comúnmente en los sistemas desaneamiento y drenaje, lo que los hace mássostenibles y más atractivos desde un punto devista económico, considerando el medio y ellargo plazo.

Capacidad hidráulicaNo cabe duda de que la capacidad hidráulica

tiene una incidencia enorme a la hora deproyectar un sistema de saneamiento, ya que, endefinitiva, la dimensión nominal del tubodepende de las características del materialconsiderado: en el caso de los sistemas desaneamiento y drenaje, del coeficiente deManning de diseño asignado a los tubos de losmateriales considerados.

A la hora de diseñar hidráulicamente unsistema de saneamiento existen dosposibilidades, recogidas en la Norma EuropeaEN 752-4: “Sistemas de desagües yalcantarillado en el exterior de edificios. Parte 4:Cálculo hidráulico y consideracionesmedioambientales.”:

� Considerar por separado:o Las pérdidas de carga que se producen en

los tubos: para considerarlasadecuadamente, el coeficiente de Manningconsiderado debe corresponder a lasituación pésima en la que puedaencontrarse el tubo a lo largo de toda suvida útil.

o Las pérdidas de carga “puntuales”: aquellasque se producen en codos, pozos deregistro, resaltos…

� Considerar un coeficiente de Manning dediseño mayorado para el tubo, en el que seincluyen, de manera conservadora, las pérdi-das de carga puntuales, considerando tam-bién la situación pésima (desde un punto devista hidráulico) en la que puede encontrar-se el tubo a lo largo de toda su vida útil.

La segunda opción es la más utilizada.

La Norma a la que se acaba de hacerreferencia (EN 752-4) recomienda el uso devalores del coeficiente de Manning de diseñoentre 0,0111 y 0,0143, independientemente delmaterial considerado. El lector estaráprobablemente acostumbrado a valores delcoeficiente de Manning de este orden demagnitud para el diseño de redes desaneamiento con tubos de hormigón. Losvalores que probablemente haya manejado aldiseñar sistemas de saneamiento con otrostipos de materiales serán mucho más bajos. ¿Aqué se debe esto? ¿Son los valores contenidosen la EN 752-4 incorrectos?

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Efectivamente, hay muchos materiales conuna rugosidad muy inferior a la que presenta elhormigón. La razón principal de que en lanormativa europea se establezcan valores muysuperiores a los suministrados por losfabricantes de estos productos, es que estosúltimos valores son coeficientes de laboratorio,no de diseño. Es decir, los valores suministradospor los fabricantes, que han acabadoplasmándose en numerosos pliegos nacionales yrecomendaciones técnicas de instituciones dereferencia no son en absoluto falsos encondiciones de laboratorio, pero no sonadecuados para representar el comportamientodel sistema en las condiciones másdesfavorables que se darán a lo largo de toda suvida útil.

Los factores más importantes a la hora deexplicar esto son los siguientes:

� BiofilmCuando se considera la condición de flujo

mínimo en un sistema de saneamiento, es muyimportante tener en cuenta que en lascondiciones normales de servicio el perímetromojado del tubo está cubierto por un biofilmformado por diversas capas de bacteriasaerobias y anaerobias que se alimentan con lamateria orgánica que transporta el efluente. Estebiofilm es el responsable, bajo determinadascircunstancias, de la generación de sulfhídrico enlos sistemas de saneamiento y tiene un espesorde alrededor de 1 mm. Esta capa de bacterias seproduce en todo sistema de saneamiento,independientemente del material considerado.

En las condiciones de flujo mínimo, por lotanto, la interfaz real entre tubo y fluido no es elmaterial del que está compuesto el tubo, sino elbiofilm que cubre el perímetro mojado de éste.

� DeformacionesEn el caso de que los tubos considerados

cuyo coeficiente de Manning de laboratorio seamenor que el del hormigón sean flexibles, lasdeformaciones que éstos sufran a largo plazotendrán una influencia muy importante en sucapacidad hidráulica y, en última instancia, en sucoeficiente de Manning.

o Ovalación: la ovalación supone un cambioen la sección del conducto considerado. Eldiámetro hidráulico equivalente de lasección ovalada es inferior al de la seccióncircular original. Si en el cálculo seconsidera el diámetro hidráulico original(el del tubo no deformado), la únicamanera de considerar la pérdida de cargacorrespondiente consiste en incrementarel coeficiente de Manning asignado al tubo.

o Deformación longitudinal o “serpenteo”: silos tubos considerados “serpentean” seproducirán “valles” y “picos” a lo largo delsistema.En los “valles”, la tasa de acumulación desedimentos se incrementará notablementerespecto al resto de sistema, con lo que entredos operaciones de limpieza consecutivas seproducirá una oclusión paulatina de la seccióndel tubo en estos puntos. Cuando se considere la condición de flujomáximo, cabe considerar que al llenarse eltubo, en los “picos”, se formarán bolsas deaire ocluido que, de nuevo, reducirán eldiámetro hidráulico del tubo, produciendopérdidas de carga. Ambas pérdidas de carga, de nuevo, puedenser tenidas en cuenta mediante unaumento del coeficiente de Manning.

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Ejemplo de serpenteo


o “Corrugarion Growth”: en los tubosestructurados (corrugados exteriormentey lisos interiormente) es posible que seproduzca el fenómeno conocido medianteesta denominación anglosajona. La granmayoría de la inercia de estos tubos sedebe a la corruga exterior: la capa interiores muy fina y tan sólo tiene como objetivoque la superficie interior sea lisa. Estefenómeno consiste en que, una vez que lostubos son sometidos a las cargas para lasque han sido dimensionados, la corrugaexterior “se clava” en la capa interior, conlo que esta pasa de ser lisa a ser corrugada,en mayor o menor medida, dependiendodel caso.El hecho de que la superficie interior seacorrugada no sólo implica una reducciónen el diámetro hidráulico, sino tambiénturbulencias que incrementan las pérdidasde carga. Estas pérdidas de carga pueden

ser también tenidas en cuenta mediante unincremento del coeficiente de Manning.

Los coeficientes de Manning recomendadosen el caso de los tubos rígidos fueronestablecidos a principios del siglo XX, en unmomento en el que no existía la competenciaactual entre materiales, lo que propició lapublicación de valores de diseñoconservadores. Oscilan entre 0.011 y 0.015, enfunción de la cantidad de pérdidas de cargalocales (número de pozos de registro, existenciade codos, resaltos…) y del nivel demantenimiento al que va a ser sometida la reden función de si se trata de un tramo principal,secundario…

Todo coeficiente de Manning consideradodebería ser un coeficiente de diseño queconsiderase tanto las pérdidas de carga localescomo las pérdidas de carga que se produciránen el tubo en las situación más desfavorable quepueda darse a lo largo de toda su vida útil.

Las deformaciones tienen una granrepercusión en este sentido.

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Ejemplo de ovalación ycorrugarion-Growth

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