• Author / Uploaded
• eduardoadiaz

Citation preview

Escenario 1.Calzada fracturada una vía por humedad. Escenario 2. Vía destruida por el agua subterránea. d. Diferencia de obras de Drenaje y Subdrenaje.

Presentado por: Eduardo Andres Díaz Natalia Milena Flórez Jessica Carolina Cifuentes Carlos Iván Alonso

SOLUCIÓN a) Investigar los esquemas típicos de las siguientes obras de drenaje: vados y puentes

VADOS Es una obra de drenaje superficial de paso para el agua, dejando que esta continúe su curso de manera natural sin afectar su nivel de escurrimiento. Los vados se diseñan para cruzar un rio sin puente cuando el flujo es pequeño o inexistente o donde el agua fluye solamente unos pocos días al año, por consiguiente es una forma económica de resolver el problema del cruce del rio.

Vados Monolíticos Son los que se construyen al nivel del cruce, cuando el arroyo por cruzar tiene escurrimiento, solo durante la temporada de lluvias normales, que producen tirantes de hasta 40 centímetros.

Vados – Puente Es una combinación de vado y un puente, con la mayoría de las ventajas de ambos. El vado puente puede cubrir sin problema el ancho total del rio. No hay necesidad de acortar el ancho de la estructura, ofrece una combinación de funcionalidad y economía.

Vado monolítico

Vado puente

DISEÑO DE LOS VADOS Dentellones Se diseñan dentellones para evitar la socavación y destrucción del cuerpo del pavimento aguas arriba y aguas abajo del cruce del arroyo con el camino se ubicaran en la posición adyacente a la superficie de rodamiento o en la zona de cero terraplenes. Pero si el terraplén está construido con material erosionable, se revestirán los taludes con un Zampeado (mampostería en piedra). En los vados se debe reforzar la estructura debajo de estos para protegerlos contra la socavación, el perímetro mojado (al nivel de aguas máximas) de la calzada debería reforzarse.

Tubos Se utilizan generalmente tubos de lámina de acero corrugado, su interior se protegerá cubriendo los valles y las crestas de corrugaciones con mortero asfaltico, dejando una superficie tersa y resistente.

Vados con tubos múltiples.  La vida útil de los vados puede ser de 50 a 100 años.

PUENTES Las estructuras para el drenaje transversal en vías son los puentes y las alcantarillas. Suele llamarse a los puentes obras de drenaje mayor, un puente es una obra que tiene algún claro longitudinal mayor de 6 metros. En los puentes se realizan estudios topográficos, hidráulicos e hidrológicos, son estructuras que se distinguen de las alcantarillas por el que estos llevan un colchón en la parte superior. La estructura de un puente está 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.

b) Investigar los esquemas típicos de las siguientes obras de Subdrenaje: dren chimenea, geodrén planar, colchón drenante y geodrén triplanar

DREN CHIMENEA Este tipo de subdrén se construye en la parte posterior del muro, es decir en el espaldón y su función es evitar que se generen presiones hidrostáticas que afecten la estabilidad del mismo. Consiste en un filtro de un espesor que puede oscilar entre 40 y 80 cm, dispuesto en forma vertical a lo largo de la altura del espaldón del muro, formado por material granular limpio de finos con una granulometría entre ¾” y 2 ½”, cubierto con un Geotextil de tipo no tejido. El agua captada por el subdrén chimenea es entregada en un subdrén longitudinal colocado en la parte inferior del espaldón para su evacuación final. Gracias al efecto que genera el subdrén, de acuerdo con las condiciones del sitio, es probable que no se requiera prolongarlo hasta una altura igual a la del muro.

GEODREN PLANAR En un sistema de Subdrenaje, se tiene un medio filtrante y un medio drenante los cuales trabajan en conjunto para completar adecuadamente el proceso. En general, el medio filtrante es el Geotextil y el drenante otro tipo de material; sin embargo, frecuentemente se emplea como medio drenante un elemento sintético llamado Geodrén. Un Geodrén consiste en una geomenbrana construida en tal forma que en su interior se forman “canales” a través de los cuales el agua fluye; es decir se constituye en un medio drenante. Generalmente se combina con un Geotextil el cual cumple la función de medio

filtrante; a esta configuración se le conoce como geocompuesto, el cual puede ir acompañado de una tubería de drenaje perforada la cual conduce las aguas hacia el sitio de disposición final. Este sistema puede ser utilizado en el espaldón del muro siempre y cuando la capacidad de drenaje de este geocompuesto sea mayor que el caudal más crítico que se estime va a manejar el sistema. Así mismo, puede ser implementado en diferentes sistemas de drenaje como colchón drenante.

GEODREN TRIPLANAR El Geodrén Triplanar Pavco es un geocompuesto de drenaje fabricado con una Geored triplanar única y dos capas de Geotextil No Tejido en ambas caras, que proporciona una altísima transmisividad en cualquier ambiente geotécnico. Puede ser usado en condiciones de alto flujo y elevadas presiones.

• Reemplazo de capas drenantes en estructuras de pavimentos • Manejo de aguas superficiales en rellenos sanitarios • Sistemas de remoción y recolección de lixiviados • Subdrenaje de muros de contención • Drenaje de depósitos de materiales y relaves en minería

COLCHON DRENANTE El colchón drenante está constituido por un espesor de material granular, que debe cubrir toda la superficie y debe protegerse con un geotextil adecuado que cumpla la función de filtración de manera que pase el agua y retenga los suelos finos de la capa vegetal, así se evitará la contaminación del colchón drenante.         

Se debe tener en cuenta para el diseño de un colchón drenante: Caudal que pasa a través de la capa orgánica Permeabilidad de la capa orgánica Gradiente hidráulico Área de la sección transversal de la capa orgánica por metro lineal Caudal que pasa a través del colchón drenante Permeabilidad del colchón drenante Área de la sección transversal del colchón drenante por metro lineal Con el fin de hallar el espesor del colchón drenante.

c) ¿Qué tipo de obras de drenaje cree usted necesarias para disminuir las patologías y situaciones adversas al diseño de pavimento de los siguientes escenarios? Responder por aparte cada escenario.

Escenario 1. Calzada fracturada una vía por humedad. En este escenario observamos una vía deteriorada por falta de conducción de las aguas de escorrentía y del terreno provocando daños en la estructura del pavimento. Como podemos observar esta vía carece de elementos de canalización y evacuación de aguas. Podríamos implementar un sistema de drenaje longitudinal de borde recogiendo aguas lluvias y naturales del terreno permitiendo el paso del agua para evitar que llegue a la vía, dentro de las obras a realizar debemos considerar los elementos de canalización como: Cunetas, bordillos, sumideros.

Escenario 2. Vía destruida por el agua subterránea. En la segunda imagen tenemos una vía con los elementos necesarios de evacuación y canalización de las escorrentías y aguas del terreno. Observamos una vía con pavimento flexible con una inclinación aproximada de 10% a 15%, pero podemos evidenciar como las aguas subterráneas han afectado el suelo desde abajo por las escorrentías que se infiltran desde la montaña fracturando la estructura del pavimento

Asumiendo que el daño se genera por el agua subterránea que es aportada en su mayoría por la montaña, comenzaríamos por la construcción de una zanja de coronación para conducir las aguas de la parte superior del terreno y conducirlas a una quebrada cercana o a un sistema de drenaje, así mismo la construcción de taludes de corte y terrazas.

Para evitar que la mayor parte de las aguas de escorrentías se infiltren por efecto de la lluvia se debe construir un disipador de energia tipo escalonado desde la zanja de coronación y direccionarlas hacia las zanjas de drenaje longitudinales a la vía para recoger las aguas de los taludes. También se debe considerar la utilización de un sistema de Subdrenaje con Geosintéticos para evacuar y conducir adecuadamente el agua a través de las tuberías de drenaje.

d. Diferencia de obras de Drenaje y Subdrenaje.

BIBLIOGRAFIA Tesis 4 - Trazo y Construcción de una Carretera - 3.14 Obras Complementarias de Drenaje Eduardo Castelán Sayago Rodrigo Vargas M., Ing. Civil, Programa Magíster en Ing. Civil, Universidad de los Andes, Bogotá D.C.Colombia., 1998. Mario Díaz-Granados O., Profesor Asociado, Dpto. Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad de los Andes, Bogotá D.C. – Colombia, 1998. https://www.slideshare.net/hmartinezbarbosa/sistema-de-subdrenaje-pavco?from_action=save Tesis, sistemas de Subdrenaje en obras de estabilización, Mónica maría Orozco Rivadeneira Escuela colombiana de ingeniería julio Garavito especialización en recursos hidráulicos y medio ambiente Bogotá 2007 Inieria de pavimentos, Alfonso Montejo Fonseca, 2002, Universidad Católica de Colombia