Saneamiento y Drenaje

Universidad de ConcepcinFacultad de IngenieraDepartamento de Ingeniera Civil

544606

Proyectode diseovial

Profesor:AlvaroDaz W.

[email protected]

Clase 9, 14 de Mayo de 2015

CLASE 9: DRENAJE Y SANEAMIENTO

9.1 Conceptos Generales

9.2 Drenaje Transversal

9.3 Drenaje de la Plataforma

9.4 Drenaje Subterrneo

La red de saneamiento y drenaje

Conceptos Drenaje transversal Drenaje de la plataforma Drenaje subterrneo

Problemas asociados a un mal drenaje


Socavacin de la Calzada


Deslizamiento de tierras


Perdida de soporte de la calzada


Obstruccin de obras de arte


Deslizamiento de tierras


Tipos de Obras de Drenaje

Red de conduccin de aguas para taludes

Red de conduccin de aguas superficiales

Red subterrnea de conduccin

Sistema de drenaje transversal de la plataforma

Cruce de cauces menores



Red de Conduccin de aguas para taludes

Red de Conduccin de aguas superficiales

Red Subterrnea de conduccin


Cruce de Cauces Menores






Sistema de drenaje transversal de

la plataforma








Cruce de cauces menores


Principios de diseo de obras de saneamiento y drenaje

Mantener las aguas superficiales lo ms lejos posible de la plataforma

Utilizar de preferencia elementos de escurrimiento superficial para no recargar la red de drenaje subterrnea

Favorecer la evacuacin rpida de aguas superficiales

Reducir las filtraciones en la calzada y drenar las aguas subterrneas


Condicionantes del diseo de obras de drenaje transversal

Condiciones hidrulicas e hidrolgicas

Condiciones mecnicas de los materiales

Condiciones impuestas por la conservacin de la carretera

Seguridad a los usuarios

Materiales disponibles y su costo

Programa de las obras


Confiabilidad del diseo hidrulico: perodo de retorno

n

Tr )

11(1

r : Riesgo de fallaT : Perodo de Retornon : Vida til de la obra de drenaje


Perodos de retorno para diseo (Tabla3.702.2.B)


Clculo de caudales usando el mtodo racional

CIAQ

3,6

Q : Caudal de Diseo (m3/s)C: Coeficiente de escorrentaI : Intensidad de lluvia de diseo (mm/h)A: rea de la cuenca aportante (km2)

La intensidadde la lluvia de diseo correspondea aquella de duracin igual altiempo de concentracin del rea y de la frecuencia o perodo de retornoseleccionadoparael diseode la obraen cuestin.

El tiempo de concentracindel reasedefine comoel tiempo necesarioparaquela partculadeaguahidrulicamentemsalejadaalcancela salida.


Coeficientes de Escorrenta (Tabla 3.702.503.A)


Coeficientes de Escorrenta (Tabla 3.702.503.B)


Tiempo de Concentracin para cuencas (Tabla 3.702.501.A)


Tiempo de Concentracin para reas planas (Tabla 3.702.501.B)


Curvas Intensidad Duracin - Frecuencia


Lascurvasintensidadduracin- frecuenciadeprecipitaciones(IDF)son familiasde curvasqueen abscisasllevan la duracin de la lluvia, enordenadasla intensidady en forma paramtricael perodode retorno o la probabilidad.

Se obtienen a partir de datos pluviogrficos(cuandoexistendatos)y pluviomtricos(cuandono existen datos pluviogrficosen la zona deinters).

Proceso de diseo de sistemas de drenaje transversal

Toma de datos de terrenoUbicacin en plantaPerfil longitudinalEleccin de tipo de alcantarillaDiseo hidrulicoInstalacinMantenimiento


Emplazamiento en elevacin (1)


Emplazamiento en elevacin (2)


Diseo hidrulico


3.703.301 Caractersticas del Flujo y Variables de Diseo3.703.302 Diseo de Entradas y Salidas3.703.303 Alcantarillas con Control de Entrada3.703.304 Alcantarillas con Control de Salida

Resultado del diseo: DVariable de diseo He:

Criterios de Diseo:

El control de entrada significa que la capacidad de una alcantarilla estdeterminadaen suentrada,por la profundidadde remanso(He)y por la geometrade la embocadura

El escurrimiento en alcantarillascon control de salida puede presentarseconconductolleno o parcialmentelleno,yaseaen unazonao en toda la longitudde laalcantarilla.

Alcantarillas con control de entrada


Alcantarillas con control de salida


Drenaje de la Plataforma


Elobjetivo del diseode lasobrasde drenajede la plataformaesmantenerlaspistasdetrnsito libresde inundacinparala probabilidadde la precipitacindediseo.

Tipos de obras:

Cunetas PrefabricadasCanales LongitudinalesBajadas de AguaDepresiones de DrenajeColectores de aguas lluvias

Sumideros y RejillasTubos en ColectoresRegistros y Estructuras de Unin

Normaspara drenaje de la plataforma (Tabla3.704.102.A )


Drenaje de la Plataforma


Seccin transversal de un dren tpico


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