OBRAS DE ARTE - DRENAJE

El objeto del drenaje en los caminos, es en primer término, el reducir al máximo posible la cantidad de agua que de una y otra forma llega al mismo, y en segundo término dar salida rápida al agua que llegue al camino.

Para que un camino tenga buen drenaje debe evitarse que el agua circule en cantidades excesivas por el mismo destruyendo el pavimento y originando la formación de baches, así como también que el agua que debe escurrir por las cunetas se estanque y reblandezca las terracerías originando pérdidas de estabilidad de las mismas con sus consiguientes asentamientos perjudiciales. Debe evitarse también que los cortes, formados por materiales de mala calidad, se saturen de agua con peligro de derrumbes o deslizamientos según el tipo de material del corte, y debe evitarse además, que el agua subterránea reblandezca la subrasante con su consiguiente peligro.

El prever un buen drenaje es uno de los factores más importantes en el proyecto de un camino y por lo tanto debe preverse desde la localización misma tratando de alojar siempre el camino sobre suelos estables, permanentes y naturalmente drenados. Sin embargo, debido a la necesidad de un alineamiento determinado, el camino puede atravesar suelos variables, permeables unos e impermeables otros, obligando ello a la construcción de obras de drenaje de acuerdo con las condiciones requeridas. La experiencia en el análisis y estudio de muchos caminos en mal estado ha enseñado que el drenaje inadecuado más que ninguna otra causa, ha sido el responsable del daño que han sufrido.

Cuando el camino debe seguir el curso de un valle o corriente de agua, las terracerias deben quedar a una altura conveniente sobre el nivel de las aguas máximas del río o valle, ya sea que se admita o no que el agua llegue hasta mojar las terracerías. El mismo problema se presenta en el caso que el camino tenga que bordear algún lago o cualquier otra extensión considerable de agua, en cuyo caso es patente el problema de drenaje en relación con la estabilidad de los terraplenes. Además, al trazar un camino en la ladera de una montaña o loma, el localizador debe evitar en cuanto sea posible, el paso por lugares sumamente húmedos en los que hubiera el peligro de la existencia de manantiales los cuales casi siempre son perjudiciales al camino. Debe evitarse así mismo que los cortes debiliten peligrosamente la estabilidad de la estructura geológica del terreno y evitarse que los terraplenes lleguen a sobrecargar demasiado alguna capa de detritus o materiales sueltos que estén en las pendientes de las montañas. En estos últimos casos, una localización no acertada puede dar origen a complicados problemas de drenaje y de estabilidad del terreno.

En cuanto al trazo de la subrasante, también debe estudiarse cuidadosamente con relación al drenaje, ya que frecuentemente bastan ligeros cambios en ella para facilitar la remoción rápida y completa del agua. Además, es mucho más importante que la superficie sea rápida y correctamente drenada y protegida contra las inundaciones, que lograr que las terracerías tengan el costo mínimo.

OBRAS DE DRENAJE.

Las obras de drenaje son elementos estructurales que eliminan la inaccesibilidad de un camino, provocada por el agua o la humedad.

Los objetivos primordiales de las obras de drenaje son: - Dar salida al agua que se llegue a acumular en el camino.- Reducir o eliminar la cantidad de agua que se dirija hacia el camino.- Evitar que el agua provoque daños estructurales.

De la construcción de las obras de drenaje, dependerá en gran parte la vida útil, facilidad de acceso y la vida útil del camino.

Tipos de drenaje.Para lleva a cabo lo anteriormente citado, se utiliza el drenaje superficial y el drenaje subterráneo.

Drenaje superficial.

Se construye sobre la superficie del camino o terreno, con funciones de captación, salida, defensa y cruce, algunas obras cumplen con varias funciones al mismo tiempo.

En el drenaje superficial encontramos: cunetas, contra cunetas, bombeo, lavaderos, zampeados, y el drenaje transversal.

Cunetas.Las cunetas son zanjas que se hacen en uno o ambos lados del camino, con el propósito de conducir las aguas provenientes de la corona y lugares adyacentes hacia un lugar determinado, donde no provoque daños, su diseño se basa en los principios de los canales abiertos.

Para un flujo uniforme se utiliza la formula de Manning, como se muestra a continuación:Donde:

V = velocidad media en metros por segundon = coeficiente de rugosidad de ManningR = radio hidráulico en metros (área de la sección entre el perímetro mojado)S = pendiente del canal en metros por metro.

Determinación del área hidráulica:

Donde:Q = gasto en m3/seg.A = Área de la sección transversal del flujo en m2

Debido a la incertidumbre para la determinación del área hidráulica en la práctica, las secciones de las cunetas, se proyectan por comparación con otras en circunstancias comunes.

Existen diversas formas para construir las cunetas, en la actualidad las más comunes son las triangulares, como se muestra a continuación:

Se evitara dar una gran longitud a las cunetas, mediante el uso de obras de alivio. En algunos casos será necesario proteger las cunetas mediante zampeados, debido a la velocidad provocada por la pendiente.

Las contra cunetas son zanjas que se construyen paralelamente al camino, de forma trapecial comúnmente, con plantilla de 50 cms y taludes adecuados a la naturaleza del terreno.

Contra cunetas.La función de las contra cunetas es prevenir que llegue al camino un exceso de agua o humedad, aunque la practica ha demostrado que en muchos casos no es conveniente usarlas, debido a que como se construyen en la parte aguas arriba de los taludes, provocan reblandecimientos y derrumbes.

Si son necesarias, deberá, estudiarse muy bien la naturaleza geológica del lugar donde se van ha construir, alejándolas lo mas posible de los taludes y zampéandolas en algunos casos para evitar filtraciones.

Bombeo.Es la inclinación que se da ha ambos lados del camino, para drenar la superficie del mismo, evitando que el agua se encharque provocando reblandecimientos o que corra por el centro del camino causando daños debido a la erosión.

El bombeo depende del camino y tipo de superficie, se mide su inclinación en porcentaje y es usual un 2 a 4 por ciento en caminos revestidos.

Zampeado.Es una protección a la superficie de rodamiento o cunetas, contra la erosión donde se presentan fuertes pendientes. Se realza con piedra, concreto ciclópeo o concreto simple.

Lavaderos.Son pequeños encauzamientos a través de cubiertas de concreto, lamina, piedra con mortero o piedra acomodada que se colocan en las salidas de las alcantarillas o terrenos erosionables, eliminando los daños que originaria la velocidad del agua.

Drenaje transversal.

Su finalidad es permitir el paso transversal del agua sobre un camino, sin obstaculizar el paso. En este tipo de drenajes, algunas veces será necesario construir grandes obras u obras pequeñas denominadas obras de drenaje mayor y obras de drenaje menor, respectivamente.

Las obras de drenaje mayor requieren de conocimientos y estudios especiales, entre ellas podemos mencionar los puentes, puentes –vado y bóvedas. Aunque los estudios estructurales de estas obras son diferentes para cada una, la primera etapa de selección e integración de datos preliminares es común.

Así con la comparación de varios lugares del mismo rió o arroyo elegiremos el lugar más indicado basándonos en el ancho y altura del cruce, de preferencia que no se encuentre en lugares donde la corriente tiene deflexiones y aprovechando las mejores características geológicas y de altura donde vamos descendiendo o ascendiendo con el trazo.

Bóvedas.Las bóvedas de medio punto construidas con mampostería son adecuadas cuando requerimos salvar un claro con una altura grande de la rasante al piso del rió.

Vados.Son estructuras muy pegadas al terreno natural, generalmente losas a piso, tienen ventajas en cauces amplios con tirantes pequeños y régimen torrencial por corto tiempo.

La construcción de vados es económica y accesibles a los cambios rurales por el aprovechamiento de los recursos del lugar, ya que pueden ser construidos de mampostería, concreto simple, ciclópeo y hasta de lamina. Su diseño debe evitar provocar erosión aguas arriba y aguas abajo, además de evitar que se provoque régimen turbulento que también son causa de socavación.

El puente – vado.Es una estructura en forma de puente y con características de vado, que permite el paso del agua a través de claros inferiores en niveles ordinarios, y por la parte superior cuando se presentan avenidas con aguas máximas extraordinarias.

La altura de la obra debe permitir que cuando se presenten avenidas en aguas máximas extraordinarias los árboles u objetos arrastrados no dañen la estructura. Los puentes son estructuras de más de seis metros de claro, se distingue de las alcantarillas por el colchón que estas levan en la parte superior.

La estructura de un puente esta formada por la infraestructura, la subestructura y la superestructura.

La infraestructura se manifiesta en zapatas de concreto o mampostería, cilindros de cimentación y pilotes. La subestructura forma parte de un puente a través de pilas centrales, estribos, columnas metálicas sobre pedestales de concreto, caballetes de madera, etc. la superestructura integra la parte superior de un puente por medio de través de concreto o metálicas, vigas y pisos de madera, losas de concreto, nervaduras armadas de fierro, madera, cable, etc.

Obras de drenaje menor.

Las alcantarillas.Son estructuras transversales al camino que permiten el cruce del agua y están protegidas por una capa de material en la parte superior, pueden ser de forma rectangular, cuadrada, de arco o tubular, se construyen de concreto, lamina, piedra o madera.

Para canalizar el agua se complementan con muros o aleros en la entrada y salida, podemos decir que actualmente en los caminos rurales, las mas usuales son las alcantarillas laminares.

Drenaje subterráneo.El drenaje subterráneo es un gran auxiliar para eliminar humedad que inevitablemente ha llegado al camino y así evitar que provoque asentamientos o deslizamientos de material.

Son usuales los drenes ciegos que consisten en zanjas bajo las cunetas rellenas con material graduado con una base firme que evite filtraciones mas allá de donde se desea, dirigiendo el agua hacia un lugar donde se le pueda retirar de manera superficial del camino, las dimensiones varían según las características hidrológicas del lugar donde se van ha construir, son funcionales en varios tipos de camino.

La plantilla de estos es de 45 cm. Y de 80 a 100 cm. De profundidad, el material se graduara cuidadosamente en capas con tamaños uniformes.

También se usan con el mismo fin drenes con tubos perforados que recogen el agua de la parte inferior del camino bajo las cunetas, su construcción consiste en la apertura de una zanja para colocar un tubo de barro o concreto que canalice el agua.

El cuidado con que se coloquen los tubos, la determinación de su diámetro y resistencia, influirá en la funcionalidad y duración del dren.

El diámetro no será menor a quince centímetros con numerosas perforaciones, rellenando con material adecuado para evitar taponamientos que junto con las roturas del tubo, son las principales fallas de este tipo de drenaje.

Cualquier tipo de drenaje subterráneo, debe permitir una salida fácil del agua con pendiente adecuada no menor del medio por ciento.

DISEÑO DE OBRAS DE DRENAJE

Las obras de drenaje conducen las aguas de escorrentía, o de flujo superficial, rápida y controladamente hasta su disposición final. En su diseño existen tres componentes básicas:1. Entrada a la red de drenaje, 2. Conducción, 3. Entrega al dispositivo final. Las condiciones de diseño de estas componentes dependen de las características propias de cada sistema de drenaje.

1. Entrada a la red de drenaje.Canales interceptores.Los canales interceptores reciben agua por una sola de sus orillas o márgenes. El caso más común es el de una ladera que vierte sus aguas de escorrentía sobre un área plana adyacente: el canal interceptor, trazado a lo largo de la divisoria entre la vertiente inclinada y la zona plana, recibe las aguas de escorrentía y conserva el área plana libre de estos caudales. Para el diseño del canal interceptor el caudal se incrementa a lo largo del recorrido, de manera que las dimensiones del canal aumentan en la dirección hacia aguas abajo.

Canales recolectores.Los canales recolectores reciben agua por sus dos márgenes; pueden ser corrientes naturales o canales artificiales. Los caudales de diseño y las capacidades de los canales se incrementan a lo largo del recorrido.

Cunetas, sumideros y alcantarillas.Las cunetas son canales pequeños que se utilizan en combinación con los sumideros y las alcantarillas en los sistemas de drenaje de vías, aeropuertos, calles y patios. La localización de los sumideros limita las magnitudes de los caudales en las cunetas. Las alcantarillas son conductos cerrados, parcialmente llenos, que reciben los caudales de los sumideros en forma puntual a lo largo de su recorrido hasta el sitio de entrega del sistema de alcantarillado.

Estaciones de bombeo.En casos especiales se utilizan equipos de bombeo para drenar áreas bajas; las aguas bombeadas se entregan luego a un sistema principal de drenaje en forma puntual.

2. Conducción de las aguas de drenaje.

Con pocas excepciones las aguas de drenaje se transportan por corrientes naturales o por canales, que son conductos a superficie libre, abiertos o cerrados.

Corrientes naturales.En las corrientes naturales se determina el nivel máximo de flujo para la creciente de diseño, y se compara con el nivel a cauce lleno. Cuando este último resulta inferior que el de la creciente se presenta desbordamientos, los cuales afectarán una zona inundable adyacente cuya amplitud debe determinarse. Para este objetivo se utilizan procedimientos de hidráulica de canales naturales, con caudales variables y curvas de remanso. La capacidad del cauce puede ampliarse mediante la ejecución de dragados. Para garantizar la estabilidad de las secciones de flujo se diseñan obras de encauzamiento y de protección de márgenes. En cada diseño particular se deben tenerse en cuenta tanto la magnitud de la carga de sedimentos que transporta la corriente natural como los efectos que las obras pueden causar aguas arriba y abajo de su localización.

Canales.El diseño de canales para conducción de aguas de drenaje debe aprovechar al máximo la topografía del terreno con el fin de garantizar la conducción por gravedad, con un costo mínimo. Cuando la diferencia de cotas entre los puntos inicial y final del canal es muy pequeña el diseño resulta en estructuras muy grandes con velocidades bajas y peligro de sedimentación.

De otro lado, diferencias muy grandes de nivel ocasionan el trazado de canales de gran pendiente, o requieren del diseño de estructuras de caída entre tramos de baja pendiente.Además, dependiendo de la topografía, del tipo de suelo y de las velocidades de flujo, los canales pueden ser excavados o revestidos.

Canales excavados.El diseño de los canales excavados está limitado por las velocidades de flujo, la carga de sedimentos y las filtraciones hacia terrenos adyacentes a través del fondo y las orillas. En terrenos erosionables los canales excavados terminan siendo similares a las corrientes naturales al cabo del tiempo, porque pierden su geometría inicial por causa de los procesos de agradación, socavación y ataque contra las márgenes.

Canales revestidos.Los canales revestidos permiten velocidades altas, disminuyen las filtraciones y requieren de secciones transversales más reducidas que los anteriores. Sin embargo, su costo y su duración dependen de la calidad del revestimiento y del manejo adecuado que se de a las aguas subsuperficiales. Los materiales de revestimiento pueden ser arcilla, suelo-cemento, ladrillo, losas de concreto simple o reforzado, piedra pegada, etc.

Dimensionamiento de los canales.El dimensionamiento de los canales se hace mediante la aplicación de fórmulas convencionales de flujo a superficie libre, teniendo en cuenta los aumentos de caudal en la dirección aguas abajo, las pendientes de los tramos y los remansos que se generan con los cambios de pendiente y con la localización de estructuras de caída, o de cruce con obras civiles, por ejemplo con vías o con otros canales.

Para la relación entre caudal y nivel en secciones dadas del canal se utiliza la ecuación de Manning, en la forma:

Q = A R 2/3 S1/2 / n

Las curvas de remanso que se generan por transiciones, cambios de pendiente o localización de estructuras, se calculan por medio del método directo de pasos, que es el más sencillo del flujo gradualmente variado.

Estructuras de caída.Cuando las condiciones topográficas de la línea de trazado del canal no permiten el trazado de un canal de pendiente constante deberá trabajarse por tramos, los cuales empalman con el siguiente al mismo nivel o por medio de una caída.

Las estructuras de caída pueden ser rampas, escalones sencillos o gradas.

Las rampas son tramos de pendiente fuerte de corta longitud. Deben ser suficientemente fuertes para soportar velocidades altas y generalmente se prolongan hacia aguas arriba y abajo con obras de protección contra la socavación. Su capacidad para disipar energía hidráulica es muy baja.

Los escalones sencillos son caídas verticales que se colocan en el extremo inferior de canales de flujo subcrítico. El agua pasa por el escalón en caída libre hasta una placa de fondo que debe proteger la estructura contra la acción erosiva del chorro. Esta placa opera adicionalmente como disipador de energía. Dependiendo de la magnitud de la velocidad de caída, la estructura puede ser de concreto o de piedra pegada, y en algunos casos de gaviones.

Una serie de escalones consecutivos constituye un sistema en gradas. Las dimensiones horizontales y verticales de las gradas deben seleccionarse de tal manera que estas puedan cimentarse dentro del terreno natural; además, el sistema debe permitir un flujo de agua controlado, con importante disipación de energía.

3. Estructuras de entrega. Los canales de conducción de un sistema de drenaje pueden descargar en otros conductos mayores, en corrientes naturales o en almacenamientos concentrados.

El diseño de las obras de entrega debe tener en cuenta la magnitud de las fluctuaciones de nivel en los sitios de descarga y la estabilidad del área adyacente a la misma. Si se trata de descarga a ríos, por ejemplo, la margen que recibe el caudal de drenaje deberá tener una protección en gaviones o piedra pegada que evite su deterioro. A su vez, si la parte final de la conducción queda localizada en una zona inundable, deberán tomarse las medidas del caso para asegurar la estabilidad de las estructuras de drenaje, y su óptimo funcionamiento hidráulico.

En general, una obra de entrega debe tratarse como un disipador de energía que garantiza la llegada controlada del agua a su destino final, y la estabilidad de las obras de drenaje.

Las obras de entrega más comunes están comprendidas dentro de las siguientes:1. Transiciones de salida, con aletas divergentes. 2. Disipadores de tanque. 3. Escalones. 4. Pozos o estanques. 5. Conductos cerrados hasta el fondo del colector final.

DRENAJE SUBTERRÁNEO

El drenaje subterráneo se proyectará para controlar y/o limitar la humedad de lo explanada y de los diversos elementos del firme de una carretera.

Sus funciones serán alguna o varias de las siguientes: a) Interceptar y desviar corrientes subterráneas antes de que lleguen al lecho de la carretera. b) Hacer descender el nivel freático. c) Sanear las capas del firme.

Las figuras muestran la disposición general que deben tener los drenes subterráneos.

Drenes subterráneos.El dren subterráneo estará constituido por una zanja en la que se colocará un tubo con orificios perforados, juntas abiertas, o de material poroso. Se rodeará de un material permeable, material filtro, compactado adecuadamente, y se aislará de las aguas superficiales por una capa impermeable que ocupe y cierre la parte superior de la zanja.

Las paredes de la zanja serán verticales o ligeramente inclinadas, salvo en drenes transversales o en espina de pez, en que serán admisibles, incluso convenientes, pendientes más fuertes. En casos normales, el talud máximo no superará el valor 1/5.

Si se proyectan colectores longitudinales, puede aprovecharse la zanja del dren para la ubicación de aquéllos. En tal caso, se aconseja una disposición similar a la que se señala en la figura.

La Tubería.Los tubos serán de cualquier material que, a juicio del Ingeniero Autor del Proyecto, reúna las propiedades necesarias. Los tubos de cerámica u hormigón podrán proyectarse con juntas abiertas o perforaciones que permitan la entrada de agua en su interior. Los de plástico, de material ondulado, o de fibras bituminosas deberán ir provistos de ranuras u orificios para el mismo fin que el señalado anteriormente. Los de hormigón poroso permitirán la entrada del agua a través de sus paredes.

Se recomienda el empleo de tuberías de hormigón poroso o de plástico. En las tuberías con juntas abiertas, el ancho de estas oscilará entre 1 cm y 2 cm. Los orificios de las tuberías perforadas se dispondrán, preferentemente, en la mitad inferior de la superficie del tubo y tendrán un diámetro entre 8 cm y 10 cm.

En la figura, se indica la disposición que deben satisfacer los orificios de tuberías perforadas en la mitad inferior de la superficie del tubo.

Relleno de Zanjas.Cuando el fondo de la zanja se encuentre en terreno impermeable, para evitar la acumulación de agua bajo la tubería se preverá la colocación de una capa de material, perfectamente apisonado, y que puede ser del mismo terreno, alrededor del tubo, sin que alcance el nivel de las perforaciones, o se asentará sobre una cuna de hormigón. En caso de tuberías con juntas abiertas, éstas pueden cerrarse en su tercio inferior y dar a la capa impermeable el espesor correspondiente.

Si el fondo de la zanja se encuentra en terreno permeable, no son necesarias las anteriores precauciones. La composición granulométrica del material permeable, material filtro, con el que se rellene la zanja del dren requiere una atención especial, pues de ella depende su buen funcionamiento.

El dren subterráneo se proyectará cumpliendo las disposiciones que se detallan, según se encuentre en terreno permeable o impermeable y sean necesarios uno o dos materiales filtro.

Aunque comúnmente se piense lo contrario, el drenaje subterráneo, desde muchos aspectos, es muy semejante al drenaje superficial, ya que las capas impermeables forman canales bien definidos o vasos de almacenamiento de agua subterránea tal como sucede en la superficie del terreno; el drenaje subterráneo consiste en proporcionar doctos de drenaje adecuados púa controlar el escurrimiento de esa agua rápidamente.

Cada lugar que requiera drenaje subterráneo, o subdrenaje como también se le llama, es un problema individual y diferente, y por lo tanto deben aplicarse los principios de ingeniería en su solución adecuada. Al drenaje subterráneo debe dársele toda la atención que se merece ya que de él depende gran parte de la seguridad y estabilidad del camino.

Aunque en términos generales el drenaje superficial es más importante que el drenaje subterráneo hay que reconocer que hay lugares en los cuales no se puede prescindir del drenaje subterráneo. Los lugares inestables deben de ser drenados inmediatamente y de una vez por todas durante la construcción. Un sistema de drenaje superficial y subterráneo bien proyectado e instalado en forma correcta se pagará por sí mismo y en un plazo breve por los ahorros que ocasionará en el costo de conservación.

Es de todos conocido que la mayor parte de los suelos, cuando están secos, dan soporte adecuado a las cargas de tránsito a las que se le somete directamente o a través de un pavimento. Si se conservan secos, aun los suelos llamados inestables quedarán prácticamente libres de daño. Así pues, es necesario efectuar las obras necesarias para mantener al camino, si no completamente seco, por lo menos, con una humedad que no sea perjudicial a las partes que lo forman.

Las obras de drenaje subterráneo más comunes para impedir que el agua llegue al camino y para remover aquélla que haya llegado al mismo, son:

Zanjas.Para hacer el drenaje subterráneo, frecuentemente se han usado, en los caminos construidos en zonas bajas, zanjas localizadas a unos cuantos metros fuera del mismo y paralelas a él. Estas zanjas son usualmente de 0.60 m en la base y de 0.90 m a 1.20 m de profundidad. Si se les hace suficientemente profundas pueden mantener el nivel freático bajo el nivel deseado. El uso de zanjas como subdrenaje debe decidirse con cuidado estudiando los materiales y la conservación de la misma durante los años que va a funcionar, además de no elegirlas en todas partes, pues cuando se usan cerca del camino son peligrosas para los vehículos que puedan salir del acotamiento, y además, son de mal aspecto. Así, que, para reducir el peligro, deben de construirse lejos del camino y entonces se reduce su eficacia o se tienen que hacer muy profundas.

Drenes Ciegos.Los drenes ciegos son zanjas rellenas de piedra quebrada o grava. Estos drenes han sido muy empleados, y cuando se les ha construido en forma correcta, han dado resultados satisfactorios durante mucho tiempo.

Cuando se usan drenes ciegos paralelos al camino, la práctica común es el de colocar uno en cada lado del camino, precisamente bajo las cunetas. Los drenes ciegos son de 0.45 m de ancho y de 0.60 m a 0.90 m de profundidad.

Para que sean efectivos deben tener una pendiente uniforme e ir a desfogar a una salida adecuada. Estos drenes deben construirse en forma cuidadosa, pues mal construidos sólo agravan la situación ya que recogen y retienen el agua donde precisamente se desea eliminarla. Además, debe tenerse cuidado en graduar el material con que se rellena la zanja, ya que existe una marcada tendencia, en todos los aguaceros fuertes, a que las cepas rellenas de piedra se inunden de agua cargada de lodo y que se azolven.

Drenes de tubo.La tubería drenante es una tubería perforada, ranurada, etc., que normalmente estará rodeada de un relleno de material drenante o un geotextil, y que colocada convenientemente permite la captación de aguas freáticas o de infiltración.

El diámetro interior mínimo de los tubos será de ciento cincuenta milímetros (150 mm), salvo justificación en contra del proyecto efectuada teniendo en cuenta las necesidades de limpieza y conservación del sistema. Cuando la sección no fuera circular, esta deberá permitir la inscripción de un círculo de dicho diámetro. Estas tuberías se instalen generalmente en zanjas drenantes.

En general, para el drenaje subterráneo en caminos, los drenes con tubo de barro o de concreto son muy superiores a los formados por zanjas abiertas y a los drenes ciegos. Los tubos para subdrenaje deben satisfacer una serie de requisitos para que funcionen en forma efectiva durante un período largo. Estos requisitos se refieren al aplastamiento, flexión, presión hidráulica, capacidad de infiltración y durabilidad.

Aplastamiento.Cuando los tubos se coloquen dentro de la zona de tránsito, es imprescindible usar tubos que no se rompan, ya que un tubo agrietado o roto puede ser la causa de que falle todo un sistema de subdrenaje.

Flexión.La misma naturaleza y fin de la mayoría de los drenes subterráneos involucra que los tubos vayan colocados en un suelo muy húmedo e inestable, por lo tanto es necesario que dichos tubos presenten juntas apropiadas con el fin de que flexiones un poco y puedan amoldarse a las desigualdades de la plantilla.

Presión hidráulica.En algunas ocasiones el tubo de drenaje subterráneo puede trabajar a presión con lo que se producen altas velocidades que pueden ser destructivas. Por lo tanto es necesario que las juntas estén fuertemente unidas para evitar las posibilidades de socavación por el agua que pueda salir.

Capacidad de infiltración.Esto depende de si el tubo es o no perforado. El tubo perforado está diseñado para permitir la máxima infiltración y las perforaciones se localizan de modo de excluir la entrada del lodo y material de relleno todo lo que sea posible.

Durabilidad.Para la duración de los tubos es necesario que ellos sean resistentes a la desintegración, erosión y corrosión.

Filtros.Los filtros utilizados más frecuentemente son los rellenos localizados de material drenante y los geotextiles.

- Rellenos localizados de material drenante.- Geotextiles: el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares del proyecto determinará las

características que deben cumplir los geotextiles, prestando especial atención a las propiedades relacionadas con los fenómenos de punzonamiento y colmatación.

Para ciertas aplicaciones específicamente definidas en el proyecto, podría estar indicado el empleo de materiales drenantes. En determinados casos, para tratar de evitar la colmatación de dichos materiales, puede resultar conveniente disponer además geotextiles u otros elementos de filtro adicionales o intermedios.

Rellenos con Material Filtrante.Descripción de los trabajos a realizar en la Ejecución de Relleno con Material Filtrante, así como los controles en la ejecución como en los materiales que intervienen.

Estas son las tareas referidas a la extensión y compactación de materiales filtrantes en zanjas, trasdós de obras de fábrica o cualquier otro lugar, donde debido a sus dimensiones, no se puede utilizar maquinaria de alto rendimiento. Comprende las operaciones de preparación de la superficie de asiento, extendido y compactado del material y las medidas a tomar para evitar la contaminación del relleno.

Tareas Previas.- Se prepara inicialmente la superficie de asiento.- Se realizan los desvíos pertinentes de las aguas superficiales y captación y conducción de las

subálveas afuera de la zona de relleno. - Se efectúa el tratamiento o retiro de posibles zonas contaminantes del relleno.- Creación de acopios de materiales, si fuese necesario.- Preparación del acceso a la zona a rellenar.

Proceso Constructivo.Si el ancho del acceso a camiones en la zona de trabajo lo permite, con buena accesibilidad, éstos vierten directamente el material en la zona a colocar. En caso contrario, el material debe colocarse con ayuda de retroexcavadora, minidumper o carretilla.

Los materiales se extienden en tongadas sucesivas, en forma horizontal y con espesor uniforme. El espesor será el que permitan los medios de compactación; para poder lograr en todo el grado de compactación exigido, se emplean generalmente, tongadas de 20 cm.

Antes de proceder a la extensión, comprobar que el material sea homogéneo y que posea la humedad adecuada a tal efecto.

El grado de compactación de cada tongada depende de la ubicación de la misma. El grado de compactación no inferior al 80 % del próctor exigido. En rellenos localizados en torno a la tubería y hasta una altura de 30 cm por debajo de su generatriz superior, la compactación será superior al 75 % del próctor de referencia y el tamaño máximo de sus partículas no excederá de 2 cm y el espesor de la tongada no será superior a 10 cm.

Evitar la contaminación del relleno con materiales extraños durante la ejecución de trabajos, o del agua de lluvia llevando en suspensión partículas finas. Evitar durante la ejecución de trabajos la circulación de tráfico sobre el relleno; si es necesario pasar, se distribuirá de forma que no se concentren las rodadas en las mismas huellas. En la parte superior de la zanja si no lleva cuneta de hormigón, ni capa drenante, se rellenará con material impermeable para impedir la colmatación y arrastres superficiales.

Materiales.Se utilizan áridos naturales o procedentes de trituración y machaqueo de piedras de cantera o grava natural, o áridos artificiales exentos de arcilla, marga y otros materiales extraños. Mano de obra• Capataz o Jefe de equipo. • Operarios en zona de colocación.

Maquinaria.• Camiones • Palas cargadoras para acopio y colocación • Minidumper • Compactadores pequeños tipo placa vibrante o pequeños rodillos tándem • Bandejas manuales • Cisternas de agua

Medios Auxiliares.• Rastrillos, palas manuales, etc.

DRENAJE PROFUNDO

El objetivo del drenaje profundo es controlar la posición del nivel freático respecto del plano de la explanada. En el caso de que haya una capa freática de una extensión considerable, como ocurre en algunos terrenos llanos e inundables, la mejor solución es la elevación de la rasante de manera que se respete la distancia mínima entre el más alto nivel previsible de dicha capa y el plano de la explanada, pues en estos casos, las soluciones que se describen a continuación para zonas más localizadas suelen presentar la dificultad de no disponer de un punto suficientemente bajo para desaguar a él.

En zonas llanas de extensión más reducida y que dispongan de un desagüe independiente a una distancia corta se puede rebajar el nivel freático bajo la carretera por medio de zanjas drenantes longitudinales, paralelas a la carretera y de suficiente profundidad.

Estas zanjas drenantes deben tener un dren en su parte inferior, estar rellenas de un material filtrante en correspondencia con el caudal a desaguar de la capa freatica, e ir selladas en su parte superior para evitar la contaminación de dicho material por la infiltración de la escorrentía.

En las carreteras con calzadas de más de tres carriles o con calzadas separadas, a fin de controlar el rebajamiento del nivel freático junto a la mediana, se dispondrá bajo ésta una zanja drenante adicional. Drenes longitudinales para rebajar el nivel freático en carreteras de calzada doble.

En las laderas en las que haya un nivel freático que quede interceptado por las explanaciones de una carretera de manera que su distancia al plano de la explanada sea inferior a la mínima exigida, es conveniente disponer una sola zanja drenante para interceptar la capa freática. Dren longitudinal en secciones a media ladera para rebajar el nivel freático.

Tanto las zanjas drenantes longitudinales como, sobre todo, las transversales pueden recoger el désagüe de las capas drenantes situadas bajo el firme (ver figura 10), si están dispuestas para ello. Sección transversal de capa drenante por eje de dren transversal.

ESTRUCTURAS DE DRENAJE

Introducción.Para diseñar los elementos de una red de drenaje es necesario conocer el origen y la magnitud de los caudales máximos que pueden llegar a la red.

Factores que influyen en la formación de los caudales.Son básicamente dos, factores de la lluvia y factores de la cuenca.

La Duración (t).es el período de análisis. Las lluvias de corta duración, conocidas también como tormentas, son eventos que por lo general tienen duraciones entre 5 minutos y 24 horas, y se utilizan para el cálculo de crecientes.

La Intensidad (i).Se define como el volumen de precipitación por unidad de tiempo. Se expresa en milímetros por hora (mm/h)

La Frecuencia (f).Es una medida de la probabilidad de ocurrencia de eventos mayores o iguales que el que se analiza. Generalmente se relaciona con el período de retorno ( Tr ). Por ejemplo, el aguacero que tiene una frecuencia del uno por mil tiene una probabilidad de ser igualado o excedido una vez cada mil años en promedio. Para este aguacero el período de retorno es de mil años.

La Variación temporal.O patrón, está representada por el hietograma de la lluvia. La duración del aguacero se divide en "n" intervalos iguales, y a cada intervalo le corresponde una parte de la precipitación total.

La Morfometría.Se refiere a las características físicas de la cuenca vertiente. Las principales son el área, la longitud del cauce principal, la forma, la pendiente del cauce, y la pendiente de la ladera. El suelo y su uso tienen importancia en lo que hace relación con la capacidad de infiltración y con los estimativos de evapotranspiración.

La Capacidad de regulación por almacenamiento tiene que ver con los tipos de almacenamiento que predominan en la cuenca; por ejemplo, concentrados en embalses, o repartidos en las corrientes de drenaje o en los depósitos subterráneos.

DRENAJE SUBTERRÁNEO: Equipo y Ejecución

Equipo.Todo el equipo, en número y capacidad suficiente, materiales y herramientas necesarias para la construcción de las obras en cumplimiento de estas Especificaciones, deberá estar en excelentes condiciones de operación y contar con la aprobación escrita por parte del ingeniero.

Ejecución.Las zanjas deben ser excavadas de acuerdo con la localización, ancho, alineamiento y cotas indicadas en el diseño u ordenados por el ingeniero.

Sub-drenes Longitudinales Profundos en Corte en Suelo.Estos drenes están constituidos de un núcleo drenante envuelto por la manta filtrante de geotextil, con dimensiones dependiendo la cantidad de agua subterránea a drenar, y son utilizados cuando la capa freática se localiza a menos de 1.50 m debajo de la cota final de la subrasante en las épocas lluviosas.

Después de la excavación de la zanja se desenrollará el rollo de geotextil sobre la zanja y enseguida se colocará dentro la misma el núcleo drenante, debiendo los bordes de la manta ser fijados en las márgenes de la zanja a través de pequeñas estacas de varillas metálicas. El material granular filtrante deberá ser compactado en la zanja hasta la cota de diseño. En seguida las estacas se deberán retirar y las mantas cubrir la parte superior del material drenante con una superposición mínima indicada en los planos.

Los tubos perforados de hormigón de tipo caja y espiga, serán colocados en las salidas de los sub-drenes de modo que el extremo de la caja quede pendiente arriba, tapándose la misma con una piedra tamaño adecuado de modo que el material granular no penetre dentro del tubo. Los tubos deberán llegar hasta las cajas colectores o cabezales de alcantarillas o en talud de terraplén y en estos casos se construirá el cabezal de salida de acuerdo con los planos. Cuando se verifique que el material filtrante fue contaminado con materiales extraños, el mismo será substituido por cuenta del contratista por otro de calidad aceptable al ingeniero.

Sub-drenes Longitudinales en Cortes en Roca.La excavación se deberá ejecutar con explosivos siguiendo el ancho, alineamiento y cotas indicadas en el diseño y ordenadas por el ingeniero.

Después de concluir la abertura de la zanja se colocará el material drenante compactándolo. En seguida se deberá ejecutar la carpeta drenante y también la cuneta de corte parcialmente revestida. Deberá evitarse el bloqueo de las salidas en el extremo más bajo del corte, con materiales que impidan el escurrimiento de las aguas drenadas.

La extremidad más alta debe ser bloqueada con materiales impermeables.

Sub-drenes Transversales para Pavimento.Los sub-drenes y transversales de pequeña altura solamente serán utilizados en los tramos que serán pavimentados. Una vez abiertas las zanjas, las mismas serán llenadas con el material filtrante de relleno cernido indicado.

Estos subdrenes estarán localizados en los puntos más bajos de una curva vertical cóncava.

Subdren Transversal en Correspondencia con Estribos de Puentes.Estos subdrenes serán construidos en correspondencia con los estribos de puentes, en contacto con el paramento interior; la sub-base drenante y el material granular drenante del parámetro interior del estribo del puente.

Dren de Quebradas.Estos drenes se ejecutarán en las quebradas que serán rellenadas con bolones de piedra sana y dura de un diámetro mínimo de 20 cm y con dimensiones indicadas en los planos. El material filtrante del dren deberá estar constituido de grava o piedra trituradas que respondan a la granulometría y condiciones para filtros.

Salida de Sub-drenes.Los sub-drenes longitudinales, transversales, podrán salir en cajas colectores o cabezales de alcantarillas o aún en taludes de terraplén. En el sub-dren se tendrá como mínimo 1.00 m de tubo de hormigón perforado de diámetro 0.15 m. Desde la salida del dren hasta el punto extremo de la salida, los tubos de hormigón de diámetro 0.15 no deben ser perforados y tendrá juntas rellenadas con mortero de cemento y arena en al proporción 1:3.

La parte de 1.00 m del tubo perforado de hormigón de diámetro 0.15 ubicada dentro los drenes longitudinales y transversales de pavimento deberán ser envueltos con la manta geotextil indicada en el diseño para evitar la entrada del material filtrante en el tubo.

Sub-base Drenante.Esta carpeta será ejecutada obedeciendo lo establecido en el inciso 4. Ejecución, de la Especificación ES-07 Sub-base Estabilizada Granulométricamente.

Drenaje del Pavimento Interior de Muros y Estribos.Se colocará una capa de 0.30 m de material drenante y tubo perforado de PVC en la base del material, en correspondencia con la cara de paramento interno en muros de contención de mampostería de piedra y estribos. El material drenante deberá cumplir la granulometría especificada para capa drenante y de filtro.

Planos de drenaje con Subdrenes.Estas obras de drenaje representan un factor importante para que la vida del pavimento y en general de la plataforma, sigan operando en buenas condiciones, de lo contrario el terraplén al sufrir las filtraciones proveniente de flujos subterráneos fallaría en cualquier momento.

Salvo circunstancias obvias, normalmente resulta extremadamente difícil determinar en la etapa de proyecto donde se necesita subdrenaje; durante la construcción puede resultar más fácil detectarlos, siempre que el movimiento de tierras no se realice durante el estío o en un periodo de sequía.

Los subdrenes para pavimentos, generalmente tienen la función de drenar y evacuar el agua que afecta a las capas de base y subbase drenantes de pavimentos, por lo que se ubican inmediatamente por debajo de la capa drenante más baja de la estructura del pavimento en contacto con la subrasante.

Mientras que los subdrenes profundos tienen la finalidad de drenar y evacuar el agua proveniente de flujos subterráneos. Este subdren puede o no llevar tubería, en cuyo caso el proyecto debe indicar el dimensionamiento de los elementos que componen el subdren.

La carencia de subdrenes, o una falla en la operación de los mismos, se manifiesta por una saturación y consiguiente reblandecimiento del terreno, seguida a veces por un afloramiento del agua.

Los subdrenes para la plataforma del camino que comúnmente se construyen hoy día, están conformados por una zanja rodeada de una tela tipo geotextil y rellena con un suelo permeable; en ciertas ocasiones dentro del material permeable se coloca una tubería filtrante de plástico, hormigón simple o asbesto cemento.

Debido a todo esto, el diseño correcto de los mismos y su correcta construcción hará que la plataforma permanezca el más tiempo posible en buenas condiciones.

Los planos que compartimos a continuación, permiten tener una base de como se puede se pude hacer un diseño de subdrenes así como un ejemplo de que es lo que deben de llevar los planos de los mismos.

Estos planos no tienen la intención de mostrar de que lo que está en ellos sea lo correcto al 100%, ni lo adecuado para todos los tipos de obras, así como para todos los tipos de plataformas y suelos, pero servirán como un punto de apoyo para generar los planos para sus propios diseños.

ANEXOS

CAPITULO IV DEL EXPEDIENTE

04.00.00.- OBRAS DE ARTE Y DRENAJE04.01.00.- CUNETAS DE CONCRETO04.01.01.- DEMOLICION DE CUNETAS DE 0.10 M. (M3)DESCRIPCION.-Esta partida comprende la demolición de cunetas de acuerdo a la presente especificación y de conformidad con la ubicación y trazo demarcados en los planos o indicados por el Residente, con el fin de proteger la estabilidad de la plataforma.

CONSIDERACIONES GENERALES.-Se colocará señales de seguridad. Se excavará un surco continuo al pie de los taludes interiores de la calzada o en zonas donde se presuma la presencia de agua derivándola a quebradas o alcantarillas cercanas conservando las pendientes longitudinales necesarias para que no se produzca la colmatación de las cunetas.

El acabado a mano será exigido a fin de lograr la conformación de los taludes de la cuneta de acuerdo al diseño. Sus dimensiones serán de 1.00 m. de ancho por 0.50 m. profundidad. Retirar las señales y elementos de seguridad

04.01.02.- LIMPIEZA MANUAL DE CUNETAS REVESTIDAS. (M)DESCRIPCION.-El objetivo de esta partida es eliminar el material que haya caído o sedimentado en las cunetas, para mantener el buen drenaje.

CONSIDERACIONES GENERALES.-PROCESO CONSTRUCTIVOColocar señales de seguridad. Quitar la basura, sedimentos depositados, piedras desprendidas de los taludes depositarlas en depresiones de la superficie del terreno.De ser necesario cargarlos a camiones volquetes, transportar y descargar en áreas designadas. Quitar las señales y elementos de seguridad

04.01.03.- EXCAVACION MANUAL PARA CUNETAS. (M3)DESCRIPCION.-Esta partida se refiere a la excavación y refine manual necesario para limpieza de las bermas y/o sección del canal, dren existente y cunetas en caminos.

CONSIDERACIONES GENERALES.-El trabajo comprenderá la excavación, el empuje del material y la conformación de un banco de escombros en los límites del área de influencia del canal, dren y caminos, ó a depósitos previamente determinados por la supervisión. Incluye los costos de mano de obra, materiales y herramientas para realizar los trabajos conforme se indica en planos y en los sitios que considere la supervisión.

El contratista dejará la superficie libre de basura y desmonte. Para el caso de la excavación de la berma del canal y dren, el contratista deberá tener en cuenta la utilización de los accesos hacia la berma. El material extraído de estas excavaciones podrá ser colocado en las laderas del canal, dren, camino o transportado a una distancia de 50 m fuera del límite del área de trabajo formando bancos de escombros. Cuando esto no sea posible, el material de excavación podrá ser colocado de manera ordenada donde indique la supervisión.

04.01.04.- CUNETAS DE CONCRETO FC 175KG/CM2 TIPO BERMA. (M)DESCRIPCION.-Este trabajo se hará conforme al diseño específico que se encuentra en el plano tipo. En lo concerniente a la resistencia del concreto, este será de fc = 175 kg/cm2. Se seguirán las especificaciones técnicas de concreto, encofrado y desencofrado, excavaciones y construcción de cunetas sin revestir.

CONSIDERACIONES GENERALES.-PROCEDIMIENTOSRequerimientos de Construcción.El Residente deberá acondicionar la cuneta en tierra, de acuerdo con las secciones, pendientes transversales y cotas indicadas en los planos o establecidas por el Supervisor. Los procedimientos requeridos para cumplir con esta actividad podrán incluir la excavación, carga, transporte y disposición en sitios aprobados de los materiales no utilizables, así como la conformación de los utilizables y el suministro, colocación y compactación de los materiales de relleno que se requieran, a juicio del Supervisor, para obtener la sección típica prevista.

Se deberá tener en consideración los residuos que generen las sobras de excavación y depositar los excedentes en lugares de disposición final. Se debe proteger la excavación contra derrumbes que puedan desestabilizar los taludes y laderas naturales, provocar la caída de material de ladera abajo, afectando la salud del hombre y ocasionar impactos ambientales al medio ambiente.

Colocación de Encofrados.Acondicionadas las cunetas en tierra, el Residente instalará los encofrados de manera de garantizar que las cunetas queden construidas con las secciones y espesores señalados en los planos u ordenados por el Supervisor. Durante la instalación del encofrado, se tendrá cuidado de no contaminar fuentes de agua cercanas, suelos y de retirar los excedentes y depositarlos en los lugares de disposición final para este tipo de residuos. Para las labores de encofrado se utilizaran madera, aserradas.

Elaboración del concreto.El Residente deberá obtener los materiales y diseñar la mezcla de concreto, elaborarla con la resistencia exigida, transportarla y entregarla.

Durante el traslado de los materiales, se tendrá cuidado en que no emitan partículas a la atmósfera, humedeciendo el material y cubriéndolo con una lona. En la mezcla del concreto tendrá cuidado de no contaminar el entorno (fuentes de agua, humedales, suelo, flora, etc.).

Construcción de la cuneta.Previo el retiro de cualquier materia extraña o suelta que se encuentre sobre la superficie de la cuneta en tierra, se procederá a colocar el concreto comenzando por el extremo inferior de la cuneta y avanzando en sentido ascendente de la misma y verificando que su espesor sea, como mínimo, el señalado en los planos.

Durante la construcción, se deberán dejar juntas a los intervalos. Sus bordes serán verticales y normales al alineamiento de la cuneta. El concreto deberá ser compactado y curado. El Residente deberá nivelar cuidadosamente las superficies para que la cuneta quede con la verdadera forma y dimensiones indicadas en los planos. Las pequeñas deficiencias superficiales deberá corregirlas mediante la aplicación de un mortero de cemento de un tipo aprobado por el Supervisor El material excedente de la construcción de la cuneta, será depositado en lugares de disposición final adecuados a este tipo de residuos.

04.01.05.- CUNETAS DE CONCRETO FC 140KG/CM2. (M)DESCRIPCION.-Este trabajo se hará conforme al diseño específico que se encuentra en el plano tipo. En lo concerniente a la resistencia del concreto, este será de fc = 140 Kg/cm2. Se seguirán las especificaciones técnicas de concreto, encofrado y desencofrado, excavaciones y construcción de cunetas sin revestir.

CONSIDERACIONES GENERALES.-PROCEDIMIENTOSRequerimientos de ConstrucciónEl Residente deberá acondicionar la cuneta en tierra, de acuerdo con las secciones, pendientes transversales y cotas indicadas en los planos o establecidas por el Supervisor. Los procedimientos requeridos para cumplir con esta actividad podrán incluir la excavación, carga, transporte y disposición en sitios aprobados de los materiales no utilizables, así como la conformación de los utilizables y el suministro, colocación y compactación de los materiales de relleno que se requieran, a juicio del Supervisor, para obtener la sección típica prevista.

Se deberá tener en consideración los residuos que generen las sobras de excavación y depositar los excedentes en lugares de disposición final. Se debe proteger la excavación contra derrumbes que puedan desestabilizar los taludes y laderas naturales, provocar la caída de material de ladera abajo, afectando la salud del hombre y ocasionar impactos ambientales al medio ambiente.

Colocación de Encofrados.Acondicionadas las cunetas en tierra, el Residente instalará los encofrados de manera de garantizar que las cunetas queden construidas con las secciones y espesores señalados en los planos u ordenados por el Supervisor.

Durante la instalación del encofrado, se tendrá cuidado de no contaminar fuentes de agua cercanas, suelos y de retirar los excedentes y depositarlos en los lugares de disposición final para este tipo de residuos. Para las labores de encofrado se utilizaran madera, aserradas.

Elaboración del concreto.El Residente deberá obtener los materiales y diseñar la mezcla de concreto, elaborarla con la resistencia exigida, transportarla y entregarla. Durante el traslado de los materiales, se tendrá cuidado en que no emitan partículas a la atmósfera, humedeciendo el material y cubriéndolo con una lona. En la mezcla del concreto tendrá cuidado de no contaminar el entorno (fuentes de agua, humedales, suelo, flora, etc.)

Construcción de la cuneta.Previo el retiro de cualquier materia extraña o suelta que se encuentre sobre la superficie de la cuneta en tierra, se procederá a colocar el concreto comenzando por el extremo inferior de la cuneta y avanzando en sentido ascendente de la misma y verificando que su espesor sea, como mínimo, el señalado en los planos.

Durante la construcción, se deberán dejar juntas a los intervalos. Sus bordes serán verticales y normales al alineamiento de la cuneta. El concreto deberá ser compactado y curado. El Residente deberá nivelar cuidadosamente las superficies para que la cuneta quede con la verdadera forma y dimensiones indicadas en los planos. Las pequeñas deficiencias superficiales deberá corregirlas mediante la aplicación de un mortero de cemento de un tipo aprobado por el Supervisor. El material excedente de la construcción de la cuneta, será depositado en lugares de disposición final adecuados a este tipo de residuos.

04.02.00.- ALCANTARILLAS04.02.01.- DEMOLICION DE ALCANTARILLAS RENDIMIENTO=40 M3/DIA. (M3)DESCRIPCION.-Esta partida comprende la demolición de alcantarillas de acuerdo a la presente especificación y de conformidad con la ubicación y trazo demarcado en los planos o indicado por el Residente, con el fin de proteger la estabilidad de la plataforma.

CONSIDERACIONES GENERALES.-Se colocará señales de seguridad.Se excavará un surco continuo al pie de los taludes interiores de la calzada o en zonas donde se presuma la presencia de agua derivándola a quebradas cercanas conservando las pendientes longitudinales. Retirar las señales y elementos de seguridad.

04.02.02.- LIMPIEZA DE ALCANTARILLAS. (UND)DESCRIPCION.-Eliminación de material que haya caído o sedimentado en toda la alcantarilla, para mantener un buen drenaje.

04.02.03.- CONCRETO F'C=140 KG/CM2 PARA ALCANTARILLAS. (M3)DESCRIPCION.-Esta partida consiste en realizar la construcción de alcantarillas para evacuar la escorrentía de las filtraciones de agua de canales, de terrenos de cultivo cercanos a la carretera, así como evacuar de forma segura el agua transportada por las cunetas, mediante la construcción de una sección adecuada, de acuerdo a los esquemas presentados y las especificaciones señaladas, sin perjudicar la plataforma ni los taludes inferiores. En el presente Proyecto, las alcantarillas deben ser construidas con un concreto f’c=140 Kg/Cm2.

04.02.04.- ENCOFRADO Y DESENCOFRADO EN ALCANTARILLAS. (M2)DESCRIPCION.-Los encofrados tendrán por función confinar el concreto plástico a fin de obtener elementos estructurales con el perfil, niveles, alineamientos y dimensiones especificados en los planos. Los encofrados podrán ser de madera, metal, plástico, u otro material lo suficientemente rígido y que reúna condiciones análogas de eficiencia.

MEJORAMIENTO CARRETERA DEPARTAMENTAL.

Estado Actual de la Vía.La carretera en actual servicio, está constituida en el primer y segundo tramo por un terraplenado construido con material de préstamo lateral, de mediana altura con respecto al terreno natural. La explanación, esta cubierta por un Tratamiento Superficial Bicapa.

En el tercer tramo la plataforma de la carretera ha sido construida en media ladera por lo que se tiene que parte esta en corte y parte en relleno. Esta explanación también ha sido cubierta con TratamientoSuperficial Bicapa.

Las estructuras principales que se han registrado en todo el tramo en estudio, corresponden a estructuras de drenaje, conformadas por alcantarillas de tubería TMC (Tubería Metálica Corrugada), con cabezales y/o cajas receptoras de concreto simple. El estado de conservación de esta estructura es regular, ya que se tiene mas del 30% de esta obras necesita de limpieza general, varias requieren de reparación de cabezales y/o cajas receptoras y otras mas requieren el cambio completo de dichos elementos por encontrarse los existentes en colapso total, como se aprecia en la vistas fotográficas.

Alcantarillas deterioradas.

Alcantarillas con cabezales de ingreso o salida colapsados.

También se tiene la presencia de dos pontones de concreto armado en buenas condiciones de servicio.

La sección típica que corresponde a todo el tramo esta constituida por un afirmado de ancho promedio de 9.00m.

Cunetas deterioradas, el drenaje longitudinal de la carretera esta constituido por cunetas de concreto que en el primer y segundo tramo han colapsado por efectos del intemperismo.

Pavimento.La carretera se encuentra con Tratamiento Superficial Bicapa hasta el Km 28+000 construido por el MTC a través de PROVIAS DEPARTAMENTAL (ZONAL 4 AREQUIPA) durante los años 1999 al 2001; debido a la presencia de humedad proveniente del agua sub-superficial y por la falta de filtros que impidan el afloramiento de ésta, es que en algunas zonas se ha deteriorado el TSB. En el presente proyecto se considera la ejecución de obras de drenaje para solucionar los inconvenientes técnicos presentados.

Desde el km 28+000 al km 32.664.71 se encuentra con plataforma imprimada, ejecutada en el año 2006 por el GRA esta base no recibió el TSB programado, por las dificultades de la temporada de lluvias por lo cual se esta deteriorando tanto por el trafico vehicular como por las condiciones climáticas adversas.

Obras de Drenaje y Señalización.Como se indicó anteriormente las obras principales de drenaje corresponden a alcantarillas de Tubería Metálica corrugada y pontones de concreto armado en todo el tramo. En el sector correspondiente al Km. 19+000 al 23+750 se tiene la presencia de de cunetas revestidas de concreto, de forma triangular con una sección de 0.50 m ancho y 0.20 m de altura en promedio, estas cunetas en la actualidad no cumplen su cometido, por cuanto se encuentran colmatadas por los derrames de los taludes interiores de la calzada. En el mismo tramo se puede apreciar la existencia de algunas zanjas de coronación de sección triangular de tierra de sección rectangular de 1m de ancho x 0.40 m de altura las cuales se encuentran también parcialmente colmatadas.

En cuanto a la señalización, aparte de los hitos Kilométricos, que están totalmente deteriorados, se tienen 01 señal preventivas en la progresiva 0+ 420 y 01 señal informativa en la Pampa de Toccra, cuyos postes están oxidados así como la plancha de metal.

Evaluación Ambiental.Existen casas aisladas asentadas sobre las márgenes de la carretera en las progresivas 11+100, 11+600, 11+240, 11+260, y 11+270, a una distancia promedio de 25metros del borde de la carretera. En la progresiva 12+900 se ubica el centro de visitantes del Inrena, 17+400 el Campamento del MTC y en la 30+820 el lugar turístico denominado mirador de los volcanes. Las especies animales de la zona correspondientes a los de pastoreo lo constituyen llamas, alpacas y vicuñas, todas ellas propiedad de las comunidades de la zona, cuyos integrantes se dedican exclusivamente al pastoreo de las especies indicadas.

El valor más trascendente de rescatar está referido al valor paisajista de la zona, que se tiene en el área en que se ubica la carretera, este recurso natural es necesario recuperar apoyando a la generación del turismo. En el tramo del proyecto no se tienen restos arqueológicos, ni construcciones religiosas, de interés turístico.