DIMENSIONAMIENTO HIDRULICO DE CUNETAS Y ZANJASLas carreteras suelen sufrir daos erosivos graves ocasionados por las aguas escurridas.Las protecciones contra dichas degradaciones pueden ser:Directas,seaaumentandolaresistenciacontralaerosin, seaarreglandoregularmentelaszonas erodadas. (Mantenimiento).Indirectas, recogiendoel escurrimientoenobrasespecialesestudiadaparatransitar lasaguassin perjuicio. Es el sistema de drenaje longitudinal, constituido por una red de cunetas y obras de desage.Cunetas y Zanjas recogen las aguas escurridas relacionadas directamente con la carretera, procedentes sea de cuencas longitudinales adyacentes a la misma, sea de la plataforma y de los taludes.Se distinguen dos tipos de Cunetas:Lascunetaslateralesubicadasenamboslados, odeunsololadodelacarreteraquerecogen principalmentelas aguas procedentes delaplataforma y delas zonas adyacentes. (Talud, arcn, apartadero, etc.).Las zanjas exteriores o cunetas de pie de talud que recogen principalmente las aguas procedentes de las cuencas longitudinales adyacentes. Enciertoscasos, lascunetasdesempeanel doblepapel yrecogenlasaguasprocedentesdela plataforma y de la cuenca longitudinal adyacente.Las disposiones son muy especficas segn la topografa, pero generalmente, se aconseja colocar sistemticamente zanjas exteriores en cuanto existe una cuenca longitudinal suficientemente importante para dejar escurrir caudales de cierta amplitud hacia la carretera. As se descargan las cunetas de dichos aforos, evitando que se colmen disminuyendo los depsitos slidos y reduciendo el riesgo de obstruccin de las obras de desage con ramas y detritos.Zanjas y Cunetas suelen ser: Triangulares con pendientes de taludes 1/2 y 2/1 o 2/3 y 3/2. Rectangulares realizadas en terrenos muy cohesivo o rocoso (se usan muy poco y se presentan nicamente a ttulo indicativo). Trapezoidalesrealizadas en terreno muy cohesivo o rocoso, siendo lo pendiente de los taludes 1/2 o 1/1 o 3/2. segn la estabilidad de los taludes.En terreno de suelo poco cohesivo, se suelen encachar las cunetas para evitar la socavacin. Teniendo en cuenta el costo de dichos canales, se utilizan a veces cunetas trapezoidales al presentar, de todos los tipos de cuneta, la mayor seccin mojada para un permetro mojado determinado.Lasdimensionessuelenser variables, enparticular paralaszanjasexterioresodecoronacinque transitancaudalesimportantes. Generalmente, laprofundidaddelascunetasnosupera0.60mpor razones de seguridad vial.Vase figura VIII-3. Los tipos de cunetas usuales. YFigura VIII-4. Los tipos de zanjas usuales.Zanjas y Cunetas tienen que desaguar en obras en nmero suficiente: Paraevitar el desbordamientodelas aguas cuandoel caudal transitadoes mayor quela capacidad de la cuneta. Paraquelavelocidaddetrnsitoenlaszanjasycunetasseamenor quelavelocidadde socavacin del terreno constitutivode las mismas.El problema planteado entonces es el de la longitud mxima admisible para zanjas y cunetas para evitar o limitar la destruccin de las mismas para socavacin y erosin regresiva.Cuandolalongitudessemejantea lalongitudcrtica esprecisodesaguar lascunetasseaconobras transversal (alcantarilla) que cruza la carretera, sea divergiendo el flujo de agua lo ms lejos posible de esta.Calculo De Las CunetasEl calculo de las cunetas est regida por dos lmites: Primer lmite: La Capacidad (La cuneta est llena) Segundo lmite: La velocidad (Dentro de los limites admisibles del agua)La CapacidadEl caudal en las cunetas se calcula con la frmula de Strickler-Manning.Q =VA = K * Rh^2/3 * S^1/2 * ADonde:Q Caudal en m^3/sV Velocidad en m/sK Coeficiente de rugosidad de Strickler,que puede tomarse como 1/n, donde n es el Coeficiente de rugosidad de Manning.S Pendiente longitudinal en m/mRhRadio hidrulico en m. tiAArea de la seccin mojada en m.Los coeficientes de Strickler ms usuales son: Cunetas en terrenos de sueloK = 33 Cunetas rocosas K = 25 Cunetas de hormign K = 67La VelocidadV = K * Rh^2/3 * S^1/2Determinadaunapendiente, lavelocidaddeescurrimientocrececonlaalturadel aguaenlacuneta. Pasada cierta altura, la velocidad alcanza el valor lmite que pueda soportar elmaterialconstitutivo sin erosin: entonces la cuneta va dandose hasta destruccin total a cierto plazo: Existe una relacin entre el tipo de material constitutivo de la cuneta, la pendiente longitudinal y la capacidad de la misma. Al pasar dicha capacidad, es necesario entonces sea proteger la cuneta (encachandola), sea cambiar de tipo de cuneta,sea interrumpa yenviar elagua hacia un caucenaturalusandouna obra de desage (obra divergente o obra de drenaje transversal).Las velocidades lmites admisibles son las siguientes:En las zonas rocosas o en el caso de cunetas encachadas, el peligro no viene de la socavacin sino de los desbordamientos y salpicaduras que suelen ocurrir cuando las aguas corren con velocidades mayores que 3.5 m/s y encuentran un obstculo en la cuneta (rocas, ramas, etc).Dichasvelocidadesimponenunacapacidadmximaparacunetasencachadas6no, caudal quees preciso no superar para una pendiente determinada.El rea mojada A y el radio hidrulico Rh, siendo funcin de la altura de agua H, se pueden eliminar de la frmula de Strickler,loque permitecalcular la capacidad limite Qmax de lascunetas triangularesen funcin de los parmetros V y S.Caso 1. Arena fina arcillosa 0 limo arcilloso 0.75 m/sCaso 2. Limo o arcilla arenosa (arena