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• Antenor RC

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INTRODUCCIÓN El poco mantenimiento de los sistemas de drenaje en lomas y laderas con pendientes pronunciadas, es causa de muchos problemas por inundaciones. El mantenimiento de esos sistemas de drenaje es responsabilidad del propietario del inmueble, salvo algunas excepciones. Existen bastantes sistemas para eliminar las aguas que afectarían la estructura de la carretera esto se logra mediante un drenaje transversal ya sea por alcantarillas, aliviaderos, puentes, etc. De hecho que se tuvo que realizar una aplicación de una serie de Nomogramas o cálculos gráficos fijando de antemano un tipo de control (entrada o salida). En la mayor parte de los casos este cálculo es suficiente y es en todo caso un paso previo al dimensionado por el sistema descrito a continuación. En el presente informe se describe las características geométricas, hidráulicas, topográficas de la obra de drenaje longitudinal y transversal así como el seguimiento para una observación basado en la experiencia de las variables hidráulicas e hidrológicas que se tuvieron en cuenta por los que ejecutaron el proyecto de dicha carretera.

OBJETIVOS a)

Describir y comprender el funcionamiento e importancia de cada obra de drenaje en las carreteras visitadas.

b)

Observar y diferenciar las obras de drenaje longitudinal y transversal de la carretera.

c)

Analizar las recomendaciones necesarias por parte del docente para tener en cuenta en la elaboración y construcción de las obras hidráulicas en carreteras.

ELEMENTOS FÍSICOS DEL DRENAJE SUPERFICIAL a) Drenaje del agua que escurre superficialmente • FUNCIÓN DEL BOMBEO Y DEL PERALTE La eliminación del agua de la superficie de rodadura se efectúa por medio del bombeo en las secciones en tangente y del peralte en las curvas horizontales, provocando el escurrimiento de las aguas hacia las cunetas (figura 4.1.3.1). Los valores del bombeo se señalan en el ítem 3.5.1. b) Cunetas Las cunetas preferentemente serán de sección triangular y se proyectarán para todos los tramos al pie de los taludes de corte. Cuando existan limitaciones de ancho de la plataforma se podrá proyectar cunetas con doble función: • Drenaje y • Área de emergencia (berma) Para los cuales se buscará la solución más adecuada tales como: cunetas cubiertas, berma-cuneta, etc. DIMENSIONES MÍNIMAS DE LAS CUNETAS REGIÓN Seca Lluviosa Muy lluviosa

PROFUNDIDAD (m)

0.20 0.30 0.30 *

ANCHO (m)

0.50 0.75 1.20

* Sección trapezoidal con un ancho mínimo de fondo de 0.30m.

• REVESTIMIENTO DE LAS CUNETAS Para evitar el deterioro del pavimento, las cunetas deberán ser revestidas. Dicho revestimiento será a base de mampostería de piedra, concreto u otro material adecuado.

c) Zanjas de coronación • UBICACIÓN DE LAS ZANJAS DE CORONACIÓN Cuando se prevea que el talud de corte está expuesto a efecto erosivo del agua de escorrentía, se deberá diseñar zanjas de coronación (figura 4.1.3.4) • REVESTIMIENTO DE LAS ZANJAS DE CORONACIÓN Se deberá revestir las zanjas en el caso que estén previstas filtraciones que pueden poner en peligro la estabilidad del talud de corte. d) Zanjas de recolección La zanja de recolección será necesaria para llevar las aguas de las alcantarillas de alivio hacia los cursos de agua existente. (Figura 4.1.3.4) • DIMENSIONES DE LAS ZANJAS Las dimensiones se fijarán de acuerdo a las condiciones pluviométricas de la zona y características del terreno.

e)

Canal de bajada

Cuando la carretera en media ladera o en corte cerrado cruza un curso de agua que no es posible desviar, es necesario encauzar las aguas en un canal de bajada revestida con el fin también de preservar la estabilidad del talud. f) Alcantarillas de paso y alcantarillas de alivio • TIPO Y UBICACIÓN El tipo de alcantarilla deberá de ser elegido en cada caso teniendo en cuenta el caudal a eliminarse, la naturaleza y la pendiente del cauce y el costo en relación con la disponibilidad de los materiales. La cantidad y la ubicación deberán establecerse a fin de garantizar el funcionamiento del sistema de drenaje. En los puntos bajos del perfil longitudinal, debe proyectarse una alcantarilla de alivio. • DIMENSIONES MÍNIMAS La dimensión mínima interna de las alcantarillas deberá ser la que permite su limpieza y conservación, adoptándose una sección circular mínima de 0.90 m (36”) de diámetro o su equivalente de otra sección.

g) Badenes Los badenes son una solución satisfactoria para los cursos de agua que descienden por quebradas cuyo nivel de fondo de cauce coincide con el nivel de la rasante, descargando materiales sólidos esporádicamente con fuerza durante algunas horas, en épocas de lluvia. Son muy económicos. h) Vados El cruce a nivel de una carretera a través de un río pequeño se denomina “vado”. Idealmente debe construirse en lugares donde el cruce natural tiene poca altura.

RESUMEN GENERAL DE VISITA La visita de campo consistió en reconocer y analizar el funcionamiento de obras de arte destinadas al drenaje de carreteras, en la carretera Cajamarca - Ciudad de Dios entre los tramos San Juan - Choropampa (CARRETERA ASFALTICA) y el tramo Choropampa – Asunción (TROCHA). Observamos las estructuras ya construidas y que funcionan normalmente al parecer sin mayor problema, esto en las obras de drenaje en la carretera asfaltica, por el mismo hecho de ser estructuras diseñadas por especialistas en el tema y debidamente justificadas y ser parte de un gran proyecto de carreteras. Sin embargo, en el tramo de la carretera en trocha, observamos que las obras normalmente no satisfacen y no cumplen con su funcion a cabalidad, es el caso mas saltante de un ponton ubicado a la altura de, rumbo a la Asuncion.

SAN JUAN Parte inicial del recorrido

ASUNCIÓN

Ubicación: La visita de campo inició aproximadamente 2km antes de llegar al distrito de San Juan. Georeferenciando este punto de inicio tenemos: 7° 17’ 04.49” SUR 78° 30’ 01.67” OESTE Elevación 2310 m.s.n.m. Recorrido:

Carretera pavimentada Carretera en trocha

CHOROPAMPA

CARRETERA PAVIMENTADA: ESTRUCTURAS DE DRENAJE OBSERVADAS

El bombeo en las curvas es a una sola dirección y en las partes rectas es en dos direcciones de flujo una es hacia la cuneta y la otra hacia las superficies inclinadas del otro lado de la carretera.

Cunetas: La carretera sólo presesnta cunatas en el lado dela seccion de corte.

Las cunetas en esta carretera tienen la forma mas comun: FORMA TRIANGULAR. Tambien observamos bermas a ambos lados de la carretera de 1.0 m aproximaadamente. Estas cunetas desmbocan en alcantarillas de alivio aproximadamnete a cada 150 m y según la topografia del terreno.

1era PARADA: Observamos una alcantarilla de alivio de TVC de 36’’ con una pendiente aproximada de 3%. (acero corrugado) pero por alguna razón técnica esta fue rellenada de concreto simple a la salida y hace un cambio de sección en su salida de circular a rectangular. SECCION ENTRADA: CIRCULAR

SECCION SALIDA: RACTÁNGULAR

h=1.12 b=1.04 2da PARADA: También una alcantarilla de paso de TVC de 36’’ con una pendiente aproximada de 3%, de sección constante.

La alcantarilla ya casi fallada en sus juntas de armazón.

BORDILLO DE ALCANTARILLA, de 35 cm de espesor de muro.

A la salida tenemos la estructura de ANCLAJE CON DADO, y plataforma como protección a la salida para evitar la erosión.

3ra PARADA: También una alcantarilla de paso de TVC de 68’’ circular alimentada por una cuneta triangular, y una quebrada natural.

SALIDA

ENTRADA

ADENTRO

4Ta PARADA: También una alcantarilla de paso de TVC de 36’’ circular alimentada por una cuneta triangular, y una quebrada natural Esta alcantarilla está afectada principalmente por la basura arrojada en ella. Encima de ella pasa una tubería de agua de 4 pulgadas.

5ta PARADA: En esta parada observamos un badén de 21 m espejo y un tirante máximo de 12 cm, que conduce el agua de una quebrada con gran pendiente y termina con una caída impresionante de 40 m de altura CUENCA O AREA DE INFLUENCIA

BADÉN

6ta PARADA: Observamos una estructura de gaviones, con su respectivo drenaje

Los gaviones por su misma forma común similar a gradas, tiene las siguientes medidas: Altura mayor= 2.0 m Altura menor = 1.0 m Base menor = 0.60 m Base superior= 1.50 m

Seguidamente caminando varios metros más abajo por la carretera, encontramos otra alcantarilla de 72” 7ma PARADA: Observamos un pontón de 4.5 m alimentado por una quebrada natural.

CAIDAS ANTES DEL PONTON

8va PARADA: Observamos un puente reforzado estructuralmente con acero, además observamos el drenaje subsuperficial sobre el puente

PERNOS ANCLADOS EN EL TECHO DEL PUENTE

PUENTE REFORZADO CON TUBOS DE ACERO 9na PARADA: El puente San Juan

Este puente también fue reforzado posteriormente a su construcción inicial. Observamos este refuerzo con gran cantidad de acero como ranuras de acero bajo la luz del puente. 10ma PARADA: Última en el tramo de carretera pavimentada, donde hay un vado que capta el agua de un rio, que en máximas avenidas puede traer grandes descargas, pues a simple inspección se nota que ha ocasionado daños en las zonas aledañas al vado.

TROCHA: ESTRUCTURAS DE DRENAJE OBSERVADAS

1era PARADA: Iniciando el recorrido en la carretera de trocha observamos el puente sobre el rio Jequetepeque alto, con 3 afluentes principales: San Juan, Sapuc, Yumagual, La Asunción El principal problema observado en este puente, es la erosión, rajaduras y desgaste de la estructura de mampostería entre el concreto y las piedras. RAJADURAS

2da PARADA: Camino la Asunción, encontramos un pontón. Erosión, El problema principal en este pontón es la erosión a la salida del pontón, donde observamos más de medio metro (0.50 m de profundidad)

EROSION

3ra PARADA: otro pontón sobre estribos de mampostería que claramente ha sido reconstruido porque el anterior pontón fallo con alguna gran avenida.

PONTON NUEVO

PONTON FALLADO

4Ta PARADA: Una alcantarilla de alivio de 36 pulgadas TMC de fierro corrugado,

Forma de ensamblar los anillos de acero corrugado en las alcantarilla de alivio.

5Ta PARADA: Finalmente antes de llegar al distrito de la Asunción visitamos un puente muy alto en una formación geológica (falla), cuyos estribos son de muros con mampostería de piedra, y reforzados las vigas con una estructura de acero aporticada.

LUZ DEL PUENTE

ARMADURA DE ACERO

ESTRIBOS DE MAMPOSTERIA

CONCLUCIONES    

El material empleado en las obras transversales es el concreto armado, concreto ciclópeo, tubos de acero corrugado. Pendiente variable en toda la parte de drenaje de la alcantarilla y los aliviadero presentan pendiente uniforme. Se colocaron protecciones en contra de la erosión a la salida y a la entrada de las obras de drenaje. Las obras de drenaje en .

Recomendaciones La forma del conducto, ya sea circular, bóveda, arco o rectangular, dependerá de las particularidades de la obra, las necesidades de luz libre, las limitaciones de cota por la rasante de la vía y la carga de tierras por encima. Es decir, habitualmente se emplean conductos circulares, pero en algunos casos se tienen caudales de diseño importantes en los que la sección rectangular tiene más capacidad, o incluso emplazamientos donde la altura de terraplén es tal que hay que ir a una estructura en forma de bóveda.

BIBLIOGRAFIA  Manual De Diseño De Carreteras No Pavimentadas De Bajo Volumen De Tránsito. MTC. Lima - Perú, marzo de 2008  Manual De Diseño De Carreteras Pavimentadas De Bajo Volumen De Tránsito. MTC. Lima Perú, marzo de 2008  Apuntes de la clase de drenaje de carreteras y aeropuertos. Ing Vargas Vargas Wilson.  Reglamento Nacional de Edificaciones. Lima - Perú http://www.construcgeek.com/blog/definiciones-de-estructuras-de-obras-de-arte-de-unacarretera http://es.scribd.com/doc/13495775/Practica-7-Practicas-de-Consevacion http://eias.utalca.cl/Docs/pdf/Publicaciones/libros/Canales_de_Desviacion.pdf http://www.cepes.org.pe/pdf/OCR/Partidos/manual_conservacion/manual_conservacion 13.pdf