El Proyecto de Cloacas

Marzo del 2014

GRUPO BVE C. A.

Consultoría, diseño y administración de

obras de construcción civil. RIF. J-21905830-6

RED DE RECOLECCIÓN DE AGUAS NEGRAS PARA EL URBANISMO BRISAS DE MARGARITA

UNIVERSIDAD DE CARABOBOFACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO INGENIERIA AMBIENTAL

Integrantes:

Carlos Bastardo C. I. 21214830 Prof. Leidy Rojas

Carlos Vásquez C. I. 20905322 Naguanagua, Edo. Carabobo

Diane M. Estava C. I. 21323183 Marzo/2014

GRUPO # 1

RED DE RECOLECCIÓN DE AGUA NEGRAS PARA EL URBANISMO BRISAS DE

MARGARITA


Proyectistas:

Ing. Carlos Bastardo CI: 21214830

Ing. Carlos Vásquez CI: 20905322

Ing. Diane Estava CI: 21323183

Fecha de elaboración: Marzo - 2014

Ubicación geográfica exacta: el urbanismo en proyecto se encuentra delimitado por una poligonal con las siguientes coordenadas

A (10.264819,-68.011637)

B (10.265009,-68.006530)

C (10.255592,-68.005564)

D (10.254832,-68.007967)

E (10.261293,-68.009706)

Estas coordenadas fueron obtenidas por la aplicación Google Maps que se referencia según el sistema de coordenadas geográficas mundial WGS84; los puntos A, B, C, D y E se verán reflejados posteriormente en el esquema de ubicación.

Empresa responsable: GRUPO BVE C.A. Consultoría, diseño y administración de obras de construcción civil. RIF. J-21905830-6

GRUPO BVE C.A. Consultoría, diseño y

administración de obras de construcción civil.

RIF. J-21905830-6


RED DE RECOLECCIÓN DE AGUAS NEGRASPARA EL URBANISMO BRISAS DE MARGARITA

Ubicación geográfica exacta

El urbanismo se encuentra delimitado por las siguientes coordenadas:

A (10.264819,-68.011637)

B (10.265009,-68.006530)

C (10.255592,-68.005564)

D (10.254832,-68.007967)

E (10.261293,-68.009706)

Estas coordenadas fueron obtenidas por la aplicación Google Maps que se referencia según el sistema de coordenadas geográficas mundial WGS84; los puntos A, B, C, D y E se verán reflejados posteriormente en el esquema de ubicación.

Empresa responsable

GRUPO BVE C.A. Consultoría, diseño y administración de obras de construcción civil. RIF. J-21905830-6

Costo total de la ejecución de la obra

Finalidad y alcance del proyecto

En este proyecto se plantea el objetivo de proyectar el diseño y cálculo de un sistema de recolección de aguas negras y residuales para el presente urbanismo que cumpla con todos los requisitos exigidos por las normas vigentes y a la vez presentar una propuesta económica y funcional; todo esto con la finalidad de satisfacer las necesidades de carácter doméstico, comercial e industrial de su población.

Población futura estimada a servir

En el urbanismo se proyecta un total de 1541 hogares, asumiendo que cada familia constará de 4 habitantes, la población estimada será de 6164 habitantes.

Consumo medio estimado: 35.70 l /s

Material a usar: colectores cerrados de concreto prefabricados.


MEMORIA DESCRIPTIVA


Diagnóstico

Urbanismo Brisas de Margarita

Se encontrará ubicado en el sector Los Guayabitos, municipio Naguanagua, Estado Carabobo.

Planteamiento del problema

Enfermedades como el cólera y la peste negra en la antigüedad sirvieron como catalizador para comprender la gravedad de exponer las aguas servidas ante la presencia de personas. Para evitar estas y otras enfermedades se desarrollaron sistemas de transportes los cuales permitieran que el agua fuese transportada de forma tal que no tuviesen contacto con las personas, para lograrlo se concluyó que dichas aguas debían ser transportadas mediante tuberías subterráneas.

En la actualidad aún se emplea el uso de tuberías subterráneas para recoger y trasportar las aguas servidas, sin embargo se requieren un estudio para garantizar que estas tuberías sean dispuestas de la forma más eficiente posible.

El desarrollo del nuevo urbanismo Brisas de Margarita conlleva al estudio de un posible sistema de recolección de las aguas negras que serán dispuestas en un futuro por dicho urbanismo.

Alcance del proyecto

Mediante el siguiente proyecto se presentará el diseño y el cálculo del sistema de recolección de aguas negras del urbanismo, cumpliendo con las exigencias expuestas por las siguientes normas vigentes:

Gaceta Oficial de la República de Venezuela N º 4.044 Extraordinario. Caracas, Jueves 8 de Septiembre de1988.

Gaceta Oficial de la República de Venezuela N º 4.103 Extraordinario. Caracas, viernes 2 de junio de 1989.

Asimismo, se pretende optimizar el sistema de recolección desde los puntos de vista de economía, funcionalidad, estética y mantenimiento, con el objetivo de garantizar un buen servicio para los habitantes del urbanismo.

Futuro Urbanismo Brisas de Margarita


Esquema de ubicación:

Información básica del urbanismo

AB

C

D

E


El estudio del sistema de recolección de aguas negra será realizado para un sector del urbanismo en cuestión. Dicho sector será una zona mixta, ya que poseerá tanto viviendas familiares, como también locales comerciales y zonas sociales y recreacionales.

Contará con un área total de aproximadamente 31 hectáreas, de las cuales se estima que 24 hectáreas serán destinados para manzanas con fines habitacionales y comerciales.

El sector de estudio contara con un aproximado de 1481 hogares. Los cuales se distribuyen de la siguiente manera:

Viviendas unifamiliares: 165 viviendas unifamiliares distribuidas en 8 parcelas ubicadas en la parte superior del urbanismo.

Viviendas multifamiliares: 1280 hogares los cuales se encuentran distribuidos en 56 edificios tipo módulo de cinco pisos, ubicados en la zona central izquierda del urbanismo, y 2 edificios de veinte pisos ubicados en la zona central derecha del urbanismo.

Viviendas bifamiliares: 18 viviendas bifamiliares distribuidas en una parcela ubicada en la parte superior del urbanismo, cada vivienda posee dos hogares.

Además de las viviendas, el sector del urbanismo a estudiar poseerá también:

Un edificio de cuatro pisos, para oficinas privadas, ubicado en la zona superior izquierda del urbanismo.

Un centro comercial el cual poseerá dos niveles, más un nivel feria, ubicado en la zona central izquierda del urbanismo.

Un conjunto de canchas múltiples ubicadas en la zona central izquierda del urbanismo. Una iglesia ubicada en la zona central izquierda. Un área destinada exclusivamente para la vida nocturna (bares discotecas, casinos),

ubicada en la zona central derecha del urbanismo. Un centro asistencial de siete pisos, el cual cuenta con habitaciones para hospitalización,

consultorios y clínicas dentales. Se encuentra ubicado en la zona central izquierda del urbanismo.

Una zona de parque natural ubicada en la parte central derecha del urbanismo. Dos edificios de doce pisos destinados para oficinas privadas, ambos ubicados en la zona

central del urbanismo. Una zona para educación primaria ubicada en la zona central derecha del urbanismo. Una zona para educación secundaria, ubicada en la zona central derecha. zonas para el desarrollo a futuro, las cuales se distribuye de la siguiente manera:


a) Una parcela con una área de 1.6 hectáreas, con una densidad de 90hab /Ha. Ubicada en la zona central izquierda del urbanismo.

b) Una parcela con una área de 1.2 hectáreas, con una densidad de 100hab /Ha. Ubicada en la zona central derecha del urbanismo.

c) Una parcela con una área de 1.2 hectáreas, con una densidad de 100hab /Ha. Ubicada en la zona superior derecha del urbanismo.

Referente a la topografía, el urbanismo es una zona relativamente nivelada sin mucha variación de cotas en el terreno, es decir, las calles no presentas inclinaciones muy resaltantes.

Desde el punto de vista de vialidad, todas las parcelas poseen fácil acceso, y las vías son bastante amplias para un fácil y cómodo tránsito vehicular, igualmente lo son las aceras para el paso peatonal.


Propuesta

Esquema de alternativa seleccionada



Descripción de la red

Se adoptó el sistema separado, o sea, redes independientes para aguas servidas y aguas de lluvia.El sistema de recolección de aguas servidas estará formado por un colector principal que arranca desde C0 hasta C14, y ramales secundarios (C0.9-C0, C12.1-C12, C11.1-C11, C11.2-C11, C10.1-C10, C9.2-C9, C9.1-C9, C8.1-C8, C7.2-C7, C7.1-C7, C6.2-C6, C5.2-C5, C4.2-C4, C3.2-C3) que descargaran en él.

Disposición finalSegún información suministrada por el organismo competente prestatario del servicio de

recolección de aguas servidas en la región se deberá descargar en la boca de visita N° C25 del colector que viene de la urbanización palma de oro, atraviesa la avenida principal y se dirige a la planta de tratamiento donde está previsto el tratamiento conjunto del agua de todo el sector.

El colector existente tiene capacidad suficiente para recibir las descargas de los colectores en proyecto, y posee un diámetro de 0.25m con una cota rasante de 940.60m.

Puntos de disposición para población futuraEn las adyacencias del urbanismo BRISAS DE MARGARITA existen tres zonas previstas para

desarrollo futuro, por lo tanto se proporciona la información inherente a los puntos de descarga para los mismos.

Zona de desarrollo futuro Boca de visita Cota rasante(m) Diámetro colector existente(m)

Parcela con una área de 1.6 hectáreas, con una densidad de 90hab /Ha. Ubicada en la zona central izquierda del urbanismo.

CO.9 950.150 0.20

Parcela con una área de 1.2 hectáreas, con una densidad de 100(hab⁄Ha). Ubicada en la zona central derecha del urbanismo.

C2 943.653 0.25

Parcela con una área de 1.2 hectáreas, con una densidad de 100(hab/Ha). Ubicada en la zona superior derecha del urbanismo.

C3.1 949.150 0.20


Determinación del gasto de diseño Dotaciones

Se tomó las dotaciones resultantes del sistema de acueducto proyectado para el

urbanismo.

Calculo de gasto por tramoSe considera los aportes de agua: a) Servidas domiciliarias b) Comercialesc) Institucionalesd) De infiltración

a) Servidas domiciliarias

El agua servida domiciliaria se define de la siguiente manera:

Qmax(A .S .)Domisiliaria=[Qmed(A . P .)Domisiliaria ] .K . R

(A .S .)Domisiliaria : Aguas servidas de origen domiciliaria (A . P .)Domisiliaria : Aguas potable de origen domiciliariaQmed: Gasto medio diario promedio anual del acueducto de la zona, destinado solo a uso domiciliario.R: coeficiente de gasto de reingreso igual a 0.80K: coeficiente que es en función de la población contribuyente al tramo en estudio, se obtiene aplicando la fórmula de HARMON:

K=1+ 144+√P

P: Población contribuyente al colector expresada en miles de habitantes

Periodo de diseñoSe tomó un periodo de diseño de 20 años.

Población futuraPor ser un desarrollo urbanístico zonificado, se estima el número posible de futuros

habitantes asumiendo que cada hogar poseerá una familia de cuatro personas.


P=4 (¿hogares)

1000

a) Comerciales

Qmax(A .S .)Comercial=[Qmed(A. P .)Comercial ] . R

(A .S .)Comercial : Aguas servidas de origen comercial. (A . P .)Comercial : Aguas potable de origen comercial.Qmed(A . P .)Comercial: Gasto medio diario promedio anual del acueducto de la zona, destinado solo a uso comercial.R: coeficiente de gasto de reingreso igual a 0.80

b) Institucionales

Qmax(A .S .) Institucional= [Qmed(A. P .)Institucional ] .R

(A .S .) Institucional: Aguas servidas de origen Institucional. (A . P .) Institucional: Aguas potable de origen Institucional.Qmed(A . P .) Institucional: Gasto medio diario promedio anual del acueducto de la zona, destinado solo a uso Institucional.R: coeficiente de gasto de reingreso igual a 0.80

c) De infiltración

QmaxInfiltracion=(20000 ltsdia ). LL: Longitud del colector o empotramiento existente en el área afluente expresado en kilómetros.

Gasto de aguas servidas por tramos

Es la suma de todos los gastos que coinciden en un tramo:


Q (A .N . )TRAMO=Qmax(A. S .)Domisiliaria+Qmax(A. S .)Comercial+Qmax(A. S .)Institucional+QmaxInfiltracion

Calculo de gasto de proyecto por tramos

Siguiendo la dirección del flujo desde la boca de visita más alejada con respecto al sitio de disposición se acumulan los caudales de la siguiente manera:

QPROYECTO=QAguas arriba+QTRAMO

Calculo de colectores

El cálculo de velocidades se realiza con la fórmula de Chezy y el coeficiente de Manning.

V=(R2 /3 ) . ( I 1/2 )

n

C=V . A

R: coeficiente de gasto de reingreso igual a 0.80I : Pendiente del tramo en ⁰/₀₀n: Coeficiente de Manning, para tuberías de concreto n=0.015C: capacidad de la tubería.V: Velocidad a sección plena.A: Área trasversal de la tubería.

Criterios adoptados en el proyecto

Criterios usados para estudiar la red de distribución principal:

1) Se tomo un periodo de diseño de 20 años.2) Se ubicaran los colectores a lo largo de la calle coincidiendo con el eje de la vía, con la

finalidad de minimizar la entrada de agua de lluvia a través de las tapas de las bocas de visita.


3) Todos los colectores incluyendo los empotramientos, deben pasar por debajo de las tuberías de acueductos existentes o futuras, dejando como mínimo una luz de 0.20m entre los dos conductos.

4) Los colectores serán dispuesto de forma tal que sigan la topografía del terreno.5) La distancia libre mínima horizontal entre los colectores y las tuberías de acueductos

existentes o futuras será de 2m.6) Se colocaran bocas de visita en: toda intersección de colectores del sistema, en el

comienzo de todo colector, en los tramos rectos de los colectores a una distancia entre ellas no mayor de 150m, en todo cambio de dirección, diámetro y material empleados en los colectores.

7) Conociendo la profundidad, se determina la clase y tipo de apoyo de las tuberías para resistir cargas exteriores, según la profundidad máxima y mínima de la rasante para cada caso.

8) La Boca de Visita tipo Ia se utilizará para los colectores de diámetro menor de 1.22m y profundidades mayores a 1.15m con respecto al lomo menos enterrado, y hasta profundidades de 5m con respecto al colector más profundo.

9) Las Bocas de Visita estarán provistas de tapas y marcos de hierro fundido de tipo pesado para zona no inundable.

10) Depende del diámetro y profundidad del colector donde se conectará, como el diámetro de este último es menor a 0.45m se usará un codo a 45° y un corte de ye del diámetro del colector y salida igual a la del ramal de empotramiento, en este caso todos los ramales de empotramiento serán de 0.15m de diámetro.

11) Velocidad límite: velocidad mínima a sección plena será 0.60m /s. para concreto

210kgf /cm2 la velocidad máxima a sección plena será 5m /s.


Especificaciones técnicas del material

Material proyectado:

Tubería de concreto prefabricado sin refuerzo. Clase 2, tipo de apoyo C con factor de carga 1.50. Resistencia cilíndrica del concreto a los 28 días ser210kgf /cm2á.

En el tipo de apoyo C el tubo se apoya con cuidado “común” en una fundación de tierra formada en la zanja, la cual ajustara al cuerpo de tubo con razonable precisión en un ancho mínimo del 50% del diámetro exterior del tubo. El factor de carga es 1.5.

El rango de profundidad de banqueo mínima y máxima para una tubería de concreto clase 2 con tipo de apoyo C se expresa en función del diámetro en la siguiente tabla:

Diámetro (mm) Profundidad Mínima (m) Profundidad Máxima(m)200 0.75 3.65250 1.00 3.05300 1.10 3.60

Presión que soporta el material:

Se requiere realizar un el “ensayo de tres filos” para determinar la carga de rotura del tubo de concreto. La resistencia estructural a las cargas exteriores se determinara multiplicando el factor de carga por el resultado arrojado por el “ensayo de tres filos”.

Las bocas de visita serán de tipo Ia con cilindros y conos prefabricados dotadas de marco y tapas de hierro fundido tipo pesado.

Se construiran empotramientos tipo I .

=


Cómputos Métricos


SISTEMA DE RECOLECCION DE AGUAS SERVIDAS

TABLA 4: CÓMPUTOS MÉTRICOS

URB. "BRISAS DE MARGARITA"

UBICACIÓN: SECTOR GUAYABAL, MUNICIPIO NAGUANAGUA, ESTADO CARABOBO

N° DESCRIPCION UND TOTAL OBSERVACIONES

1 MOVIMIENTO DE TIERRA1.1 Excavación a máquina de zanjas1.1.1 profundidad de 0 hasta 1.35 m³ 2.604,881.1.2 profundidad de 0 hasta 1.40 m³ 844,411.1.3 profundidad de 0 hasta 1.45 m³ 116,30

1.2 Excavación a mano de zanjas1.2.1 profundidad de 0 hasta 1.35 m³ 1.476,931.2.2 profundidad de 0 hasta 1.40 m³ 92,611.2.3 profundidad de 0 hasta 1.45 m³ 19,66

2 RELLENO2.1 con material de excavación m³ 3.789,662.2 con material de préstamo m³ 947,41

2.3 suministro y transporte de material de préstamo m³ 947,41

3 BOTE3.1 bote de tierra sin arreglo m³ 1.365,13

4 COLOCACIÓN DE TUBERIAS4.1 tuberías prefabricadas4.1.1 tubería de concreto de ф = 0.15 m (6'') ml 1.866,85 tubería de empotramientos4.1.2 tubería de concreto de ф = 0.20 m (8'') ml 3.215,90 tubería de colectores4.1.3 tubería de concreto de ф = 0.25 m (10'') ml 861,64 tubería de colectores4.1.4 tubería de concreto de ф = 0.30 m (12'') ml 100,26 tubería de colectores


SISTEMA DE RECOLECCION DE AGUAS SERVIDAS

TABLA 4: CÓMPUTOS MÉTRICOS

URB. "BRISAS DE MARGARITA"

UBICACIÓN: SECTOR GUAYABAL, MUNICIPIO NAGUANAGUA, ESTADO CARABOBO5 CONEXIONES DE CLOACAS

5.1 empotramiento Incluye tanquilla, base y tapa prefabricada.

5.1.1 conexión tipo I un 258,005.2 base para boca de visita Ia un 46,005.3 cilindro, conos, caídas y "marcos y tapas"5.3.1 cilindro de ф = 1.22 m tipo A ml 2,255.3.2 cono de ф 1.22 x 0.61 m tipo A un 46,00

5.4 Colocación y suministros de tapas y marcos de H.F.

5.4.1 tipo pesado jgo 46,006 SUMINISTRO DE MATERIALES

6.1 tubería de concreto de ф = 0.15 m (6'') clase 2 ml 1.866,85 tubería de empotramientos

6.2 tubería de concreto de ф = 0.20 m (8'') clase 2 ml 3.215,90 tubería de colectores

6.3 tubería de concreto de ф = 0.25 m (10'') clase 2 ml 861,64 tubería de colectores

6.4 tubería de concreto de ф = 0.30 m (12'') clase 2

ml 100,26 tubería de colectores

6.5 cilindros de ф = 1.22 m tipo A ml 2,256.6 conos tipo A un 46

En los anexos se encuentran las tablas para el cálculo de cantidades de obra.


Anexos


DETALLES TÍPICOSBOCA DE VISITA TIPO Ia


TAPA DE HIERRO FUNDIDO ϕ 0.61m. – TIPO PESADO


EMPOTRAMIENTO TIPO I


TANQUILLA DE EMPOTRAMIENTO


APOYO DE TUBO EN ZANJA SIN ENTIBADO

Documents

El Proyecto de Cloacas