Drenaje Vial Alemania

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DISEÑO GEOMETRICO DE DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERASCARRETERAS

M. Sc. JORGE LUIS ARGOTY BURBANO

HISTORIA DE LAS VÍAS

CAPITULO N°1. GENERALIDADES


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•La evolución de los caminos ha respondido 3 necesidades

• 3200. A.C en las ruinas de Kish Babilonia,1er vehículo.Modelo de Terra Cotta


Ruinas de la ciudad de Kish, cerca de Babilonia

• 1500. A.C Vestigios más antiguos de pavimento, Palacio de Cnosos, cerca de Creta.


3

Imperio Romano


• Roma - Primera red caminera. Vía Appia, de Roma a Hidruntum


Vía Appia

4

• Estructura de un pavimento Romano


• 312 A.C. Imperio Romano, primera red caminera. Vía Appia, vía Egnatia, vía Damizia, Mallorca.


Vía Mallorca

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• La activación en los caminos se dio por los caminos se dio por los Srs. Feudales

L i i l


• La primera isla que descubrió Cristóbal Colon. Caminos para esclavos

Guanahani

• Sistemas camineros del continente americano

Red Incaica


Camino Inca

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•300 AC. Mesopotamia - Aglomerantes

• Tratamientos superficiales – 1834 -1840

•Tecnología del petróleo promueve pavimentos asfálticos

•Inicio siglo XX aparece vehículo


• Aparición del vehículo genero nuevas tecnologías

Coche a vapor ideado por Isaac Newton 1680Primeros vehículos 1770-1810


Máquinas a vapor que trasladaban hasta 18 personas a

a 25 km/hr

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•1905 New –York tratamiento superficial con emulsión•1920 Incremento tto superficiales – iniciaba MDC•1930 España y Francia emulsiones asfálticas -suelos•Después de la II guerra evolución tecnología mezclas asfálticas –Abiertas- Cerradas –Frío -Caliente• 1953 en Europa - Emulsiones catiónicas•Máquinas extendedoras•1974 crisis energética mezclas en frío


•1974 crisis energética mezclas en frío•Desarrollo guías de diseño –Materiales modificados•Finales Siglo XX – Boyaca•1930 MOP – Plan Integral de carreteras

•Petróleo- Asfalto.

Primeros trabajos

manuales


Pavimentos asfálticos con

bermas en colores

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• Procesos constructivos modernos de Pavimentos Asfálticos


CONCRETO HIDRAULICOS

1909 U S A W C (Mi hi )•1909 U.S.A. Wayne Country (Michigan)• Estudio Vial AAshto (American Association of State Highway, and Transportation Officials- Asociación Norteamericana de Funcionarios de Transporte y Carreteras del estado)1925 600’ 2 d i id


•1925 600’ m2 de pavimento construido•Chile y Argentina•Alemania, Suiza, Bélgica e Inglaterra.

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• Procesos constructivos modernos de Pavimentos Hidráulicos


CONCEPTOS CONCEPTOS FUNDAMENTALESFUNDAMENTALES


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ELEMENTOS DE UNA OBRA VIALELEMENTOS DE UNA OBRA VIAL

11 EXPLANACIÓN (Apoyo al Pavimento)EXPLANACIÓN (Apoyo al Pavimento)1.1. EXPLANACIÓN. (Apoyo al Pavimento)EXPLANACIÓN. (Apoyo al Pavimento)CorteTerraplen

2.2. TERRENO DE FUNDACIÓN. (Cimiento)TERRENO DE FUNDACIÓN. (Cimiento)Subrasante


3.3. PAVIMENTOPAVIMENTOEstructura

ELEMENTOS DE UNA OBRA VIALELEMENTOS DE UNA OBRA VIAL

TERRAPLENTERRAPLEN PAVIMENTOPAVIMENTO

CORTECORTE


SUBRASANTESUBRASANTE

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LAS CARRETERASLAS CARRETERAS


DEFINICIÓNDEFINICIÓNEs una infraestructura de transporte cuyafinalidad es permitir la circulación de vehículosen condiciones de continuidad en el espacio y eltiempo, con niveles adecuados de seguridad y decomodidad. Puede estar constituida por una ovarias: calzadas, sentidos de circulación, carriles


varias: calzadas, sentidos de circulación, carrilesen cada sentido, de acuerdo con las exigencias dela demanda de tránsito y la clasificaciónfuncional de la misma.

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FACTORES QUE DEFINEN UNA CARRETERAFACTORES QUE DEFINEN UNA CARRETERA

1. Factores Institucionales2. Factores Operacionales3. Factores Físicos4. Factores Humanos y Ambientales


5. Factor Costo

CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN

1 P C t i J i di ió1. Por Competencia o Jurisdicción2. Según sus Características3. Según el tipo de Terreno4. Según Velocidad de Diseño5 Según Su función


5. Según Su función

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1. Por Competencia o Jurisdiccióna. Nacionalesb. Departamentalesc. Distritales y Municipalesd. Veredales o Vecinalese. Concesionadas

2 S ú C t í ti


2. Según sus Característicasa. Autopistas (A.P.)b. Multicarriles (M.C.)c. De dos Carriles (C.C)


3.Según el tipo de Terreno


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4. Según la Velocidad de Diseño



5. Según su Funciónga. Principales o de Primer Ordenb. Secundarias o de Segundo Ordenc. Terciarias o de Tercer Orden


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CLASES DE PROYECTOS VIALESCLASES DE PROYECTOS VIALES

1 P t d C t ió1. Proyectos de Construcción2. Proyectos de Mejoramiento3. Proyectos de Rehabilitación4. Proyectos de Mantenimiento Rutinario5 P d M i i P iódi


5. Proyectos de Mantenimiento Periódico

CLASES DE PROYECTOSCLASES DE PROYECTOS

1.Proyectos de Construcción

• Desmonte y LimpiezaDesmonte y Limpieza• Explanación• Obras de Drenaje• Afirmado• Subbase , base y rodadura• Tto superficiales o riegos


Tto superficiales o riegos• Señalización vertical• Demarcación lineal• Puentes y Túneles

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2. Proyectos de Mejoramiento• Ampliación de calzada• Construcción de nuevos carriles• Rectificación (alineamiento horizontal y vertical)• Construcción de obras de drenaje y sub-drenaje• Construcción de estructura del pavimento


• Estabilización de afirmados• Tratamientos superficiales o riegos• Señalización vertical y Demarcación lineal• Construcción de afirmado


3. Proyectos de Rehabilitación• Construcción de obras de drenaje• Recuperación de afirmado o capa de rodadura• Reconstrucción de sub-base y/o base y/o capa de rodadura• Obras de estabilización


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4. Proyectos de Mantenimiento Rutinario• Remoción de derrumbes• Rocería• Rocería• Limpieza de obras de drenaje• Reconstrucción de cunetas• Reconstrucción de zanjas de coronación• Reparación de baches en afirmado y/o parcheo en pavimento


parcheo en pavimento• Perfilado y compactación de la superficie• Riegos de vigorización de la capa de rodadura• Limpieza y reparación de señales


4. Proyectos de Mantenimiento Periódico• Reconformación y recuperación de la banca• Limpieza mecánica y reconstrucción de cunetasLimpieza mecánica y reconstrucción de cunetas• Escarificación del material de afirmado existente• Extensión y compactación de material para recuperación de los espesores de afirmado iniciales• Reposición de pavimento en algunos sectores• Reconstrucción de obras de drenaje


Reconstrucción de obras de drenaje•Construcción de obras protección y drenaje menores• Demarcación lineal•Señalización vertical

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PLANEACIÓNPLANEACIÓN


DEFINICIÓNDEFINICIÓNEs un proceso continuo de previsión de loss u p oceso co uo de p ev s ó de osrecursos y servicios requeridos para obtenerobjetivos determinados según un orden deprioridades establecido y que permite escoger lao las soluciones óptimas entre varias alternativas.


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CATEGORÍAS ESTRATÉGICAS DEL CATEGORÍAS ESTRATÉGICAS DEL PROCESO DE PLANEACIÓN.PROCESO DE PLANEACIÓN.

1. Los planes de desarrollo2. Programa3. Subprograma


4. Proyecto

CATEGORÍAS DE PLANEACIÓN.CATEGORÍAS DE PLANEACIÓN.

1. Los planes de desarrollo comprenden el análisisde la problemática económica, social y ambientala nivel nacional departamental y municipal aa nivel nacional, departamental y municipal, apartir de la cual definen una estrategia desolución a seguir a mediano o largo plazo. Losprincipales planes de gobierno

2 El programa El objetivo general de un programa


2.El programa El objetivo general de un programa,que por definición debe tener caráctermultisectorial, generalmente corresponde a unode los objetivos establecidos por el plan dedesarrollo.

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3. Subprograma es la desagregación de unprograma en grupos homogéneos de proyectos.El objetivo general de un subprograma,generalmente, corresponde a un objetivoespecífico del programa



4. El proyecto es la mínima unidad operacional quevincula recursos, actividades y componentesvincula recursos, actividades y componentesdurante un período determinado y con unaubicación definida para resolver problemas onecesidades de la población. El objetivo generalde un proyecto debe estar relacionado con

l d l bj ti ífi d


algunos de los objetivos específicos de unprograma o subprograma y, en consecuencia,con los objetivos del plan de desarrollo

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En muchos proyectos, de acuerdo con el

d l

Planeación de un Proyecto

Pre- Factibilidad

Perfil del proyecto

Idea

Etapa de Preinversión

tipo del mismo y el estado de la vía, dos o más etapas pueden

ocurrir simultáneamente: Construcción

MejoramientoRehabilitación

Diseño definitivo

Factibilidad

Pre Factibilidad n

Etapa de Inversión


Mantenimiento rutinarioMantenimiento periódicoEvaluación ex - post

Etapa Operacional

Proyectospostergados

Proyectosabandonados

Fuente: Manual de Diseño Geométrico de Carretera, INVIAS, 1998

Planeación deun proyecto

Perfil del proyecto

Idea

EtapPreinvBosquejo

NIVEL DE LOS ESTUDIOS TECNICOS

Construcción Mejoramiento

Diseño definitivo

Factibilidad

Pre- Factibilidad

pa de versión

Etapa de Inversión

Anteproyecto preliminar

Anteproyecto definitivo

Proyecto definitivo



Rehabilitación

Etapa OperacionalProyectos

postergadosProyectos

abandonados


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ETAPA DE PREINVERSIÓN

Se realizan todos los estudios necesarios paraptomar la decisión de realizar o no el proyecto.Tiene por objeto examinar la viabilidad delproyecto de carretera mediante la identificacióndel mismo, la preparación de su informacióntécnica financiera económica y ambiental el


técnica, financiera, económica y ambiental, elcálculo de cantidades de obra, de costos ybeneficios, y la preparación de los bosquejos oanteproyectos que se requieran.

La idea del proyecto que consiste en identificar deforma muy preliminar la necesidad o problemaexistente y las acciones mediante las cuales se podría

PREINVERSIONPREINVERSION

existente y las acciones mediante las cuales se podríasolucionarEl perfil del proyecto sirve para reunir la informaciónde origen secundario; verificar todas las alternativasdel proyecto y estimar sus costos y beneficios demanera preliminar


manera preliminarEl estudio de prefactibilidad del proyecto es unproceso de descarte de alternativas y estudio de una,dos, o más de las mismas.

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El estudio de factibilidad, consiste en perfeccionar laalternativa recomendada en la prefactibilidad, tiene

PREINVERSIONPREINVERSION

ppor objeto reducir al máximo la incertidumbreasociada con el proyecto de inversión en la carretera.

Se afinan los estudios de las soluciones, o se amplíanlos aspectos tanto técnicos como financieros


los aspectos tanto técnicos como financieros,económicos y ambientales, con el fin de recomendar lomás conveniente y óptimo para la comunidad

Localización geográfica del proyectoDescripción de la zona de influencia del proyecto

ESTUDIOS DE PREINVERSIONESTUDIOS DE PREINVERSION

Aspectos técnicos del proyecto. Considerar como mínimo:- Topografía, Geología y geotecnia, Tránsito- Valores ambientales, Climatología- Aspectos hidrológicos e hidráulicos- Criterios de diseño


- Planteamiento de soluciones alternativas- Descripción de soluciones alternativas- Planos en planta y perfil sobre cartografía existente de cadasolución, Esquemas obras de drenaje y estructuras

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Inversiones en el proyecto. En su cuantificación se tendrán encuenta los siguientes costos:- Costo de los estudios de investigaciones preparatorias y de los

ESTUDIOS DE PREINVERSIONESTUDIOS DE PREINVERSION

g p p yestudios técnicos detallados- Costos de construcción, de derechos de vía- Costos de administración de la entidad ejecutora-ImprevistosCostos de conservación, de operación y explotación


Financiación del proyecto, Flujo de caja del proyectoEstudio comparativo de soluciones alternativasEvaluación técnica, económica, social y ambientalConclusiones

NIVEL DE LOS ESTUDIOS TECNICOS.NIVEL DE LOS ESTUDIOS TECNICOS.

Tipo de Estudio

Nivel de los estudios técnicos

Grado de exactitud de las

tifi i

Escala de presicióncuantificaciones p

Perfil del Proyecto

Bosquejos 55 a 60%

Prefactibilidad Anteproyecto preliminar

65 a 70% 1:50000

Factibilidad Anteproyecto d fi i i

75 a 80% 1:10000


definitivo

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GRADO DE EXACTITUD DE LOS CUANTIFICACIONES Planeación de

un proyecto

Perfil del proyecto

Idea

EtapPreinv55 a 60%


Diseño definitivo

Factibilidad

Pre- Factibilidad

pa de versión

Etapa de Inversión

65 a 70%

75 a 80%

90 a 100%



Rehabilitación



abandonados


ETAPA DE INVERSIÓN Perfil del proyecto

Idea

Etapa dePreinvers

La etapa deinversión, tambiénllamada de ejecución,se inicia con lal b ió d l

Construcción MejoramientoRehabilitación

Diseño definitivo

Factibilidad

Pre- Factibilidad

e sión

Etapa de Inversión


elaboración de losestudios técnicosdefinitivos (fase III).




abandonados

Fuente: Manual de Diseño Geométr

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Planeación deun proyecto

Perfil del proyecto

Idea

EtapPreinv

FASES EN EL CICLO DE UN PROYECTO


Diseño definitivo

Factibilidad

Pre- Factibilidad

pa de versión

Etapa de Inversión

Fase I

Fase II

Fase III



Rehabilitación



abandonados


• Conformación, dentro de la entidad dueña del proyecto, odentro de la organización del concesionario de la carretera, del

d d l G i d l P t

ESTUDIOS DE INVERSIONESTUDIOS DE INVERSION

grupo encargado de la Gerencia del Proyecto.

• Elaboración de los estudios técnicos definitivos, con preparaciónde planos detallados para la construcción de las obras, y con ungrado de exactitud de las cuantificaciones de 90 a 100%. La escalamínima de diseño será de 1:2000 con precisión 1:1000. Se debenbasar en los aspectos técnicos descritos en los estudios de


basar en los aspectos técnicos descritos en los estudios depreinversión.

• Gestiones relacionadas con la obtención de los recursosfinancieros previstos para el proyecto durante la preinversión.

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•Preparación de licitaciones para la construcción de las obras,estudio de propuestas y adjudicación de contratos.

ESTUDIOS DE INVERSIONESTUDIOS DE INVERSION

estudio de propuestas y adjudicación de contratos.

•Construcción de las obras.

•Supervisión o interventoría de la construcción de las obras.

•Presentación y entrega del proyecto construido a la entidad quese encargará de su operación y mantenimiento.


se encargará de su operación y mantenimiento.

En esta etapa se realiza el seguimiento físico-financiero delproyecto

ETAPA OPERACIONAL Perfil del proyecto

Idea

Etapa dePreinvers

Cuando los vehículos comienzan a circular sobre la vía.

El mantenimiento o conservación de la carretera, tanto rutinaria como periódica

Construcción MejoramientoRehabilitación

Diseño definitivo

Factibilidad

Pre- Factibilidad

e sión

Etapa de Inversión


tanto rutinaria como periódica, es responsabilidad de la entidad dueña del proyecto o del concesionario de la misma




abandonados

Fuente: Manual de Diseño Geo

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EVALUACION EXPOSTPara la correcta operación del proyecto, se recomienda realizar

i i t l ió d lt d l t El ó it

ETAPA OPERACIONALETAPA OPERACIONAL

seguimiento y evaluación de resultados al proyecto. El propósitode este último es ayudar a asegurar la operación eficiente,identificando y abordando los problemas que surjan en laoperación.

La evaluación de los resultados, desde una perspectiva más


, p pamplia, intenta determinar las razones de éxito o de fracaso, conel propósito, en un futuro de replicar las experiencias exitosas yde evitar problemas ya presentados.

METODOS PARA REALIZAR LOS ESTUDIOS TÉCNICOS

1. PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN

2. PROYECTO DE MEJORAMIENTO

1. PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN

VÍAS NUEVAS DE 1er Y 2do ORDEN METODO CONVENCIONAL

VÍAS DE 3er ORDEN LOCALIZACION DIRECTA

FASE 1, 2 Y 3


DIRECTAFASE 1 Y 3

2. PROYECTO DE MEJORAMIENTO

VÍAS de 2do Y 3er ORDEN METODO CONVENCIONAL

FASE 1, 2 (2 Y 3)

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MÉTODOS ESTUDIOS TÉCNICOSMÉTODOS ESTUDIOS TÉCNICOS

1. METODO CONVENCIONAL

Utilizado para vías nuevas de 1er Orden y 2do Orden.Utilizado para vías nuevas de 1er Orden y 2do Orden.

ETAPAS PRINCIPALES

FASE UNO. Antrepreliminar1. Acopio de datos: fotografías aéreas y planos de restitución del IGAC a escala 1:25.0002 R i i t E l ió S l ió d C d


2. Reconocimiento y Exploración: Selección de Corredores.3. Línea de pendiente o línea de Abney.Trazado Antepreliminar4. Selección de una o dos líneas de ruta. Definir si se pasa fase Dos o a Fase Tres.



FASE DOS. Refinar los estudios Anteriores.1. Levantamiento con tránsito o estación y nivel de precisión de las líneas de ruta seleccionadas2. Levantamiento topográfico con curvas de nivel 3. Dibujo de planos4. Diseño en planta y elaboración del perfil deducido5. Diseño de la subrasante tentativa


6. Cálculos de volúmenes con aproximación del 20% y cálculo de cantidades de obra 7. Definir el diseño más conveniente y presentar las recomendaciones para la entidad contratante (diseños a nivel de anteproyectos o Preliminar)

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FASE TRES. Diseño Definitivo.1. Localización del eje diseñado2. Nivelación y contranivelación, toma de desniveles a media banca3. Diseño definitivo en perfil. Diseño de la subrasante 4. Chaflanado mediante dibujo de secciones transversales o directamente en el campo


transversales o directamente en el campo.5. Cálculo de volúmenes de tierra6. Estudio de acarreos y diagrama de masas7. Cálculo del presupuesto de la obra y elaboración de planos definitivos para construcción


2. METODO LOCALIZACION DIRECTA

Utili d í d t dUtilizado para vías de tercer orden

FASE UNO.1. Acopio de datos: igual al del Método Convencional 2. Trazado de líneas de pendiente sobre planos de restitución para definir la orientación general del trazado3 R i i t l t E l ió d


3. Reconocimiento en el terreno – Exploración de campo4. Trazado de línea de pendiente en el terreno5. Selección de línea de ruta

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2. METODO LOCALIZACION DIRECTA

FASE TRESFASE TRES. 1. Localización del eje de la vía en el terreno (Diseño en planta en el terreno)2. Nivelación del eje y media banca3. Diseño de la subrasante y ubicación de obras de drenaje4. Chaflanado y cálculo de movimiento de tierras 5 R f i ió


5. Referenciación 6. Elaboración de planos para construcción


2. METODO CONVENCIONAL PARA ELDISEÑÓ DEL MEJORAMIENTO DECARRETERAS.Utilizado para el mejoramiento de vías de 2do y 3er orden

FASE UNO. (Fase Dos del Método Convencional)1. Acopio de datos: Planos de restitución. Esc 1:25.000 o 1:10 000 fotografías aéreas Documentos o informes de


1:10.000, fotografías aéreas. Documentos o informes de diseños anteriores a la vía.2. Reconocimiento de campo: Elaborar un inventario de la vía existente. Estudio de las posibles mejoras: curvatura en planta, perfil, superficie de rodadura, obras viales e intersecciones.

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FASE UNO. (Fase Dos del Método Convencional)3. Análisis de las especificaciones: de la vía actual y de la futura vía a mejorar, que se quiere cambiar.4 L t i t t áfi d t ll d d l í t l4. Levantamiento topográfico detallado de la vía actual:4.1 Trazado de la línea preliminar – Línea de base4.2 Nivelación de la preliminar4.3 Toma de topografía con curvas de nivel y detalles4.4 Dibujo de planos topográficos 5. Diseño en planta del eje mejorado y de posible variantes6 Di ñ li i fil


6. Diseño preliminar en perfil 7. Estimación de volúmenes de tierra.8. Diseño de Obras de drenaje e intersecciones a nivel de anteproyecto9. Presentación de diseños a la interventoría


FASE DOS. (Fase Tres del Método Convencional)

1. Localización del eje definitivo: Ubicar el eje diseñado en el j jterreno utilizando tránsito o estación, cinta o por medio de coordenadas2. Nivelación del eje localizado y toma de desniveles a media banca a izquierda y derecha del eje.3. Diseño en perfil3.1 A nivel de subrasante en variantes y ampliaciones de la


y pbanca3.2 A nivel de rasante en tramos con pavimentos existentes4. Diseño de peraltes y de la transición del peraltado.

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FASE DOS. (Fase Tres del Método Convencional)

5. Diseño definitivo de Obras viales: Puentes, alcantarillas, , ,cunetas y muros de contención.6. Ubicación de chaflanes 6.1 Directamente en el terreno6.2 Con secciones transversales medidas en el camp7. Cálculo de volúmenes de Tierra8. Elaboración de diagrama de masas, para el estudio de la


g , pubicación de sitios de material sobrante de la compensación. En concordancia con el Estudio Ambiental 9. Elaboración de planos para construcción

DRENAJE VIALDRENAJE VIAL


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El AGUA es el elemento que mayores problemas causa

DRENAJE VIALDRENAJE VIAL

Disminución de la resistencia al corteDuración de la estructura de pavimentoCostos de conservaciónDisminución de la resistencia de la subrasanteContribuye a la licuación, expansión y tubificación de los


suelos susceptibles de sufrir estos fenómenos.Afecta las propiedades físicas y químicas de la estructuradel pavimentoDificulta la conservación y el proceso constructivo de la vía

OBJETIVO DRENAJE VIALOBJETIVO DRENAJE VIAL

Objetivo básico del drenaje es la preservación de lacarretera, debido a la función social y económica querepresenta y el elevado costo de construcción; laprevención del impacto negativo al ambiente con lareducción al mínimo de los cambios al patrón de drenaje


p jnatural y disminución de la acción erosiva

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ELEMENTOS QUE CONFORMAN EL ELEMENTOS QUE CONFORMAN EL DRENAJE DE UNA VÍADRENAJE DE UNA VÍA


Importancia influencia las propiedades de los materiales queforman la estructura de un pavimento y sobre el

HUMEDADHUMEDAD

forman la estructura de un pavimento y sobre elcomportamiento de los mismos

El drenaje de agua en los pavimentos, debe ser consideradocomo parte importante en el diseño de carreteras.


El exceso de agua combinado con el incremento devolúmenes de tránsito y cargas, se anticipan con el tiempopara ocasionar daño a las estructura de pavimento

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1. Reduce la resistencia de los materiales granulares.

EFECTOS DEL AGUAEFECTOS DEL AGUA

2. Reduce la resistencia de los suelos de la subrasante cuando ésta sesatura y permanece en similares condiciones durante largosperíodos

3. Succiona los suelos de apoyo de los pavimentos de concreto conlas siguientes fallas, grietas y el deterioro de hombros - BERMAS

4. Succiona los finos de los agregados de las bases que están bajo los


g g q jpavimentos flexibles, haciendo que las partículas de suelo sedesplacen con los resultados de pérdida de soporte por la erosiónprovocada.

5. Expansión y la contracción debida al congelamiento de los suelos.

La mala localización ocasionan graves problemas

LOCALIZACIÓN Y DISEÑO DE LAS OBRAS LOCALIZACIÓN Y DISEÑO DE LAS OBRAS DE DRENAJE.DE DRENAJE.

La mala localización ocasionan graves problemas.La falla de una obra trae como consecuencia :

–Interrupción del servicio de la vía en operación–Molestias causadas a los usuarios por la pérdida de tiempo–Pérdidas económicas que pueden ser considerables.


Las obras complementarias de drenaje no son de uso universal.Son obras que deben hacerse solo en el lugar en que se requieran, pues de otramanera se pierden recursos económicos y se producirán, inclusive, resultados quepueden ser contrarios

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L li ió d l j d l b

ASPECTOS IMPORTANTES A CONSIDERARASPECTOS IMPORTANTES A CONSIDERAR

• Localización del eje de la obra.• Área por drenar.• Área hidráulica necesaria.• Selección del tipo de obra.

– Área hidráulica necesaria.– Pendiente de la obra (las pendientes deberán ser mayores del 2 % en la


( p y %superficie del camino)

– Altura mínima y máxima de terraplenes o rellenos– Capacidad de carga del terreno– No deben trabajar a tubo lleno

CLASIFICACIÓN DRENAJE VIALCLASIFICACIÓN DRENAJE VIAL

El Drenaje de carreteras se clasifica de acuerdo a El Drenaje de carreteras se clasifica de acuerdo a la forma como se realice el escurrimiento ya sea a la forma como se realice el escurrimiento ya sea a través o no de las capas de la corteza terrestre, se través o no de las capas de la corteza terrestre, se clasifica enclasifica en

••DRENAJE SUPERFICIALDRENAJE SUPERFICIAL


••DRENAJE SUPERFICIAL.DRENAJE SUPERFICIAL.••DRENAJE SUBTERRANEODRENAJE SUBTERRANEO

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CLASIFICACIÓN DRENAJE VIALCLASIFICACIÓN DRENAJE VIAL1.1. DRENAJE SUPERFICIAL.DRENAJE SUPERFICIAL.

a.a. Drenaje LongitudinalDrenaje Longitudinal* Cunetas* Cunetas* Sumideros* Sumideros* Bordillos y Canales de Encauzamiento* Bordillos y Canales de Encauzamiento* Contracunetas* Contracunetas


b.b. Drenaje TransversalDrenaje Transversal* Alcantarillas y Puentes* Alcantarillas y Puentes* Pendiente Transversal* Pendiente Transversal* Vado* Vado

1.1. DRENAJE SUPERFICIAL.DRENAJE SUPERFICIAL.

CUNETASCUNETAS

Son canales que se hacen a los lados de la banca de la Son canales que se hacen a los lados de la banca de la vía en cortes y tienen como función interceptar el agua vía en cortes y tienen como función interceptar el agua

d l d l l d d l d l d l d l l d d l d l que escurre de la corona del talud del corte y del que escurre de la corona del talud del corte y del terreno natural adyacente, para conducirla a una terreno natural adyacente, para conducirla a una corriente natural o a una obra transversal para corriente natural o a una obra transversal para alejarla de la zona que ocupa la víaalejarla de la zona que ocupa la vía


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CUNETASCUNETAS

Las cunetas pueden estar en cortes en terraplén, el cual hay cuneta en un solo lado y en cortes en cajón en ambos lados,



CUNETASCUNETAS

Las cunetas se diseñan teniendo en cuenta que la pendiente longitudinal favorezca el escurrimiento, en principio es la

i d l í i ú d b d l misma de la vía pero en ningún caso debe ser menor del 0.05%; la capacidad hidráulica debe ser suficiente y la remoción del material o sedimento producto de la erosión depositada en ellas debe ser fácil de remover. La capacidad hidráulica se determina con base en la fórmula de Manning


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a. SECCIÓN GEOMÉTRICA DE CUNETASa. SECCIÓN GEOMÉTRICA DE CUNETAS


CUNETAS SECCION TRIANGULARCUNETAS SECCION TRIANGULAR



b. SECCIÓN GEOMÉTRICA DE CUNETASb. SECCIÓN GEOMÉTRICA DE CUNETASCUNETAS SECCION RECTANGULARCUNETAS SECCION RECTANGULAR


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c. SECCIÓN GEOMÉTRICA DE CUNETASc. SECCIÓN GEOMÉTRICA DE CUNETASCUNETAS SECCION SEMICIRCULARCUNETAS SECCION SEMICIRCULAR



SUMIDEROSSUMIDEROS

Su función es evacuar rápidamente el agua lluvia que corre por l fi i d l i t l t b dillla superficie del pavimento y por las cunetas o bordillo, generalmente es necesario su construcción en vías urbanas.

Consisten en aberturas que se disponen en las cunetas para recibir el agua y entregarla a una tubería de conducción que la lleva a la red del alcantarillado generalmente a través de un


lleva a la red del alcantarillado generalmente a través de un pozo de inspección.

En carreteras la caja de la alcantarilla desempeña la misma función del sumidero

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SUMIDEROSSUMIDEROS



BORDILLOSBORDILLOS

Son elementos que se construyen a los lados de la vía a manera de barrera cuya función es conducir al agua manera de barrera, cuya función es conducir al agua hacia los lugares para su disposición final e impedir que en el trayecto se produzcan infiltraciones por el borde de la vía.

Existen diversos tipos de bordillos dependiendo de sus t i l d f b i ió di i ió t l


materiales, de su fabricación y disposición, entre los más comunes se encuentran los anclados a la placa y fundidos en sitio generalmente en concretos hidráulicos y los prefabricados

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CANALES DE ENCAUZAMIENTOCANALES DE ENCAUZAMIENTO

En terrenos sensiblemente planos, en donde el escurrimiento es de tipo torrencial y no existen cauces definidos, es necesario construir canales que intercepten el agua antes de que llegue a la vía, con estas obras se realiza el encauzamiento del agua y se depositan a sitios previamente elegidos



BORDILLOS PREFABRICADOSBORDILLOS PREFABRICADOS


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BORDILLOS PREFABRICADOSBORDILLOS PREFABRICADOS



INSTALACIÓN DE BORDILLOS PREFABRICADOSINSTALACIÓN DE BORDILLOS PREFABRICADOS


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BORDILLOS ANCLADOSBORDILLOS ANCLADOS


PAVIMENTADORA DE BORDILLOSPAVIMENTADORA DE BORDILLOS


CONTRACUNETASCONTRACUNETAS

Son zanjas que se construyen en la parte superior de los taludes y tienen como finalidad interceptar el agua que escurre por las laderastienen como finalidad interceptar el agua que escurre por las laderas y conducirla hacia alguna cañada.

Las contracunetas deben impermeabilizarse de lo contrario, más son los perjuicios que se producen por la infiltración del


agua que los beneficios, al grado que el criterio de la ingeniería se inclina en el sentido de recomendar que no se construyan

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DRENAJE TRANSVERSALDRENAJE TRANSVERSAL

S ll í tá it d fSe llaman así porque están situadas en formaperpendicular al eje de la vía. Tiene por objeto dar pasoexpedito al agua que cruza de un lado a otro de la vía,están comprendidos en este tipo de drenaje:

Alcantarillas y Puentes.


VadoPendiente transversal


ALCANTARILLASALCANTARILLAS

Son las principales estructuras de drenaje, responsables Son las principales estructuras de drenaje, responsables del drenaje transversal es decir del paso de grandesdel drenaje transversal es decir del paso de grandesdel drenaje transversal, es decir, del paso de grandes del drenaje transversal, es decir, del paso de grandes volúmenes de agua, arroyos, ríos, entre otros, a través de volúmenes de agua, arroyos, ríos, entre otros, a través de la obra, en una dirección perpendicular a ella. Es decir la obra, en una dirección perpendicular a ella. Es decir su función es conducir y desalojar lo más rápidamente su función es conducir y desalojar lo más rápidamente posible el agua de las partes bajas que atraviesan la vía. posible el agua de las partes bajas que atraviesan la vía. Suele llamarse a los puentes obras de drenaje mayor y aSuele llamarse a los puentes obras de drenaje mayor y a


Suele llamarse a los puentes obras de drenaje mayor y a Suele llamarse a los puentes obras de drenaje mayor y a las alcantarillas de drenaje menor, también se pueden las alcantarillas de drenaje menor, también se pueden clasificar por la forma de su sección, por su material y se clasificar por la forma de su sección, por su material y se destacan entre otras tubos, bóvedas, losas sobre estribos destacan entre otras tubos, bóvedas, losas sobre estribos y cajones .y cajones .

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PUENTESPUENTES





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Las alcantarillas se presentan en corte o en terraplén, pueden llegar a ser obras importantes de acuerdo a la pueden llegar a ser obras importantes de acuerdo a la longitud del claro que tienen que librar y al caudal ya sea de un arroyo o río que tienen que conducir, normalmente un puente tiene una luz mayor a 6 mts, las alcantarillas pueden emplearse en casos donde las luces sean menores a este valor. El área hidráulica necesaria para este tipo de obras se determina


p putilizando diferentes métodos, sin embargo generalmente se utiliza la fórmula de Talbot para alcantarillas. En la figura 3 se presenta la ubicación de una alcantarilla en terraplén




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VADOSVADOS

Este tipo de solución como obra de drenajes poco común, es una Este tipo de solución como obra de drenajes poco común, es una obra de paso para el agua dejando que está continúe su curso deobra de paso para el agua dejando que está continúe su curso deobra de paso para el agua, dejando que está continúe su curso de obra de paso para el agua, dejando que está continúe su curso de manera natural sin afectar su nivel de escurrimiento, es decir, la manera natural sin afectar su nivel de escurrimiento, es decir, la carretera pasará a nivel del agua respetando su condición actuacarretera pasará a nivel del agua respetando su condición actua


PENDIENTE LONGITUDINALPENDIENTE LONGITUDINAL

Garantiza que el agua fluya libremente y que no sepresenten puntos de estancamiento.Recomendaciones:•En ningún caso debe ser menor del 0.05%•Evitar pendientes menores de 0.75 % en longitudessuperiores a 300 m•Evitar pendientes menores de 0.50 % en terraplenes ozonas propensas a asentamientos.


•Evitar los cambios de pendiente que provoquenestancamiento de agua.•Se deben evitar pendientes suaves en puntos donde seproduzcan cambios de corte a terraplén.

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FILTROS FILTROS –– DRENDREN

2. SUB2. SUB-- DRENAJE DRENAJE


a. FILTROSa. FILTROS



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2.2. SUBDRENAJESUBDRENAJECAPAS DRENANTESCAPAS DRENANTES



POZOS DRENANTESPOZOS DRENANTES

InfiltrarInfiltrar elel aguaagua dede estratosestratos superficialessuperficiales aa capascapas permeablespermeablesprofundasprofundasprofundasprofundas


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GEOTEXTILESGEOTEXTILES

• Elemento de filtración, para evitar colmataciones.• Empleado en subdren longitudinal de vías.• Espaldón de muros de Contención.

• GEODREN.


– Disminuye tiempos de construcción.– Fácil instalación.– Menores Costos.– Disminuye el impacto Ambiental.

FILTROS FILTROS –– DRENDREN



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Drenaje Vial Alemania