Las obras de drenaje Vial

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TÁCHIRA[pic 1]

VICERRECTORADO ACADÉMICO

DECANATO DE DOCENCIA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL

DRENAJE VIAL

SAN CRISTOBAL, ABRIL DEL 2017

Introducción

Las obras de drenaje son elementos estructurales que eliminan la inaccesibilidad de un camino, provocada por el agua o la humedad, los objetivos de las obras de drenaje son el dar salida al agua que se llegue acumular en el camino, reducir o eliminar la cantidad de agua que se dirija hacia el camino, esto evita que el agua provoque daños estructurales.

Un papel crucial para garantizar un nivel adecuado de funcionamiento de los sistemas de drenaje de las carreteras juegan una correcta ejecución de los trabajos en la etapa de diseño, la detección temprana de las desviaciones en el proceso de la construcción de instalaciones de drenaje y la adopción de las medidas adecuadas para hacer frente a ellos, así como el trabajo sobre el contenido de las estructuras de drenaje vial en el período operativo.

El Sistema de drenaje vial es funcional y estructuralmente está asociado con la resistencia de la subrasante y pavimento de la carretera, así como los cruces e intersecciones, pendiente caudal de agua, estructuras de recirculación de agua, laderas rebajes adyacentes a la carretera, estanques y arroyos. En las carreteras afectadas no sólo por factores naturales (clima, la topografía, las condiciones hidrológicas y geológicas de la construcción de la pista), pero los resultados de la construcción de carreteras y estructuras al respecto, que se interrelacionan entre sí. Por lo tanto, en la etapa de diseño de la carretera en la evaluación de las condiciones climáticas, hidrológicas y geológicas del área de la construcción y la elección del esquema para la recogida y la desviación de drenaje de aguas superficiales deben preverse estructuras de trabajo durante la operación.

Drenaje Vial

Se define sistema de drenaje de una vía como el dispositivo específicamente diseñado para la recepción, canalización y evacuación de las aguas que pueden afectar directamente a las características funcionales de cualquier elemento integrante de la carretera.

        La función principal de un sistema de drenaje es la de permitir la retirada de las aguas que se acumulan en depresiones topográficas del terreno, causando inconvenientes ya sea a la agricultura o en áreas urbanizadas o carreteras. El origen de las aguas puede ser: Por escurrimiento o escorrentía superficial, otra función sumamente importante del sistema de drenaje es la de controlar, en los perímetros de riego, la acumulación de sales en el suelo, lo que puede disminuir drásticamente la productividad. Principalmente, el sistema de drenaje está compuesto por una red de canales que recogen y conducen las aguas a otra parte, fuera del área a ser drenada, impidiendo al mismo tiempo, la entrada de las aguas externas. Típicamente estos sistemas se hacen necesarios en los amplias entradas de los grandes ríos y en los valles donde el drenaje natural es deficiente. La red de canales o cauces debe ser periódicamente limpiada, eliminando el fango que se deposita en ellos y las malezas que crecen en el fondo y en los taludes, caso contrario muy fácilmente el flujo del agua se modificaría y se perdería la eficiencia del sistema.

Cuándo los terrenos que deben ser drenados están todos a una cota superior a la obra o recipiente donde se quiere llevar el agua drenada, se puede aprovechar la declividad natural del terreno y el sistema funciona perfectamente con la fuerza de la gravedad. Caso contrario deberá implementarse una estación de bombeo. Cuando la zona a ser saneada se encuentra a una cota inferior a las circundantes, y está disponible un río con un considerable transporte sólido, se puede provocar el llenado de los terrenos bajos, para permitir el depósito de los sedimentos y así elevar su nivel. Esta operación se ha hecho mucho en el pasado, eliminando de esa forma extensas áreas de tierras bajas. La concepción actual ya no considera conveniente este tipo de intervención.

        El agua que cae en forma de lluvia sobre la superficie terrestre, se distribuye de tres formas, una parte se evapora por la acción del sol, otra parte se infiltra sobre el terreno y el último escurre directamente sobre el terreno, en búsqueda de una corriente de agua. Las aguas superficiales ya sea que caigan directamente sobre la carretera o que lleguen a ella por escurrimiento sobre terrenos adyacentes son evacuadas mediante obras de drenaje superficiales, mientras que las aguas subterráneas resultantes de la infiltración, ascenso del nivel freático y fenómenos de capilaridad se remueven a través de sub-drenajes.

        Dentro de esta amplia definición se distinguen diversos tipos de instalaciones encaminadas a cumplir tales fines, agrupadas en función del tipo de aguas que pretenden alejar o evacuar, o de la disposición geométrica con respecto al eje de la vía.  Se pueden construir los siguientes tipos de drenajes viales:

        Drenajes de Aguas Superficiales: El drenaje superficial tiene el propósito de alejar las aguas de las carreteras, esto evitará su influencia negativa, tanto en el aspecto de la estabilidad de su infraestructura como en sus condiciones de transitabilidad. Las dimensiones de las obras de drenaje serán determinadas en base a cálculos hidráulicos, tomando como base la información pluviométrica disponible.

El drenaje superficial comprende:

 Drenaje longitudinal: Canaliza las aguas caídas sobre la plataforma y taludes de la explanación de forma paralela a la calzada, restituyéndolas a sus cauces naturales. Para ello se emplean elementos como las cunetas, caces, colectores, sumideros y bajantes.

Drenaje transversal: Permite el paso del agua a través de los cauces naturales bloqueados por la infraestructura viaria, de forma que no se produzcan destrozos en esa última. Comprende pequeñas y grandes obras de paso, como puentes y viaductos.

Drenajes de Aguas Subterráneas: El agua subterránea es una parte integral del sistema hidrológico que está íntimamente relacionado con el drenaje de aguas superficiales, se trata de un proceso natural común, cuyo movimiento es controlado ampliamente por la porosidad y permeabilidad de las rocas a través de las que fluyen.

Su misión es de impedir el acceso del agua a capas superiores de la carretera, por lo que debe controlar el nivel freático del terreno y los posibles acuíferos y corrientes subterráneas existentes.

Glosario de palabras de Drenaje Vial

Alcantarilla: Tipo de obra de cruce o de drenaje transversal, que tienen por objeto dar pasó rápido al agua que, por no poder desviarse en otra forma, tenga que cruzar de un lado a otro del camino.

        Berma: Fajas comprendidas entre los bordes de la calzada y las cunetas. Sirven de confinamiento lateral de la superficie de rodadura, controlan la humedad y las posibles erosiones de la calzada.

        Bombeo: Pendiente transversal en las entre tangencias horizontales de la vía, que tiene por objeto facilitar el escurrimiento superficial del agua. Está pendiente, va generalmente del eje hacia los bordes.

        Calzada: Zona de la vía destinada a la circulación de vehículos. Generalmente pavimentada o acondicionada con algún tipo de material de afirmado.

Carretera: Infraestructura del transporte cuya finalidad es permitir la circulación de vehículos en condiciones de continuidad en el espacio y el tiempo, con niveles adecuados de seguridad y de comodidad. Puede estar constituida por una o varias calzadas, uno o varios sentidos de circulación o uno o varios carriles en cada sentido, de acuerdo con las exigencias de la demanda de tránsito y la clasificación funcional de la misma.

Cuneta: Zanjas, revestidas o no, construidas paralelamente a las bermas, destinadas a facilitar el drenaje superficial longitudinal de la carretera. Su geometría puede variar según las condiciones de la vía y del área que drenan.

Obras de drenaje: Obras proyectadas para eliminar el exceso de agua superficial sobre la franja de la carretera y restituir la red de drenaje natural, la cual puede verse afectada por el trazado.

Obras de Subdrenaje: Obras proyectadas para eliminar el exceso de agua del suelo a fin de garantizar la estabilidad de la banca y de los taludes de la carretera. Ello se consigue interceptando los flujos subterráneos, y haciendo descender el nivel freático.

Canales hidráulicos

        Un canal abierto es un sistema que se encuentra en contacto con la atmosfera también se encuentra en medios naturales como: ríos, arroyos (caños), quebradas, cunetas vertederos, entre otros.

        También se puede definir como:

Conducto por donde circula un fluido, mediante la fuerza de gravedad, ejercida sobre la masa del líquido o fluido. La velocidad en la superficie va a ser cero y si existe un flujo secundario, entonces la velocidad mayor se da en el centro, esto es por sus características.

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