• Author / Uploaded
• Tatiana Perez

Citation preview

UNIVERSIDAD ANTONIO NARIÑO FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA CIVIL PROFESORA: ALEXANDRA MORALES ESTUDIANTE: TATIANA ANDREA PEREZ SOTO COD: 10481816028 TALLER DE APLICACIÓN a. Investigar los esquemas típicos de las siguientes obras de drenaje: vados y puentes. Respuesta// VADOS Es una obra de drenaje poco común, obra de paso para el agua, dejando que esta continúe su curso de manera natural sin afectar su nivel de escurrimiento, es decir la carretera pasara a nivel del agua respetando su condición actual. Es utilizada como alternativa en casos de tráfico ligero o recursos limitados. El vado se proyecta para cruces que normalmente requieren obras mayores de 6.00 m; pero cuyos cauces son muy extendidos, porque los espesores del terraplén deban ser bajos y no es conveniente elevar la rasante por economía de las terracerías, como en el caso de un puente. Estos son diseñados para cruzar el rio sin un puente cuando el flujo es muy pequeño o inexistente o donde el agua fluye solamente unos pocos días del año, por tal motivo se convierte en una forma económica de resolver el problema al momento del cruce de un rio.

Se manejan dos tipos de vados que son: vados monolíticos y vados-puente.  VADOS MONOLITICOS: 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 hasta de 40cm.

 VADOS-PUENTE: Es una combinación de vado y puente con la cual cuenta con varias ventajas de ambos. Es una obra que puede cubrir sin problema el ancho total del rio sin necesidad de acortar el ancho de la estructura; El uso de este sistema de drenaje será similar al de un puente pequeño ya que ofrece una combinación única de funcionalidad y es economía.

Para el diseño de vados se recomienda:  Para el caso de vados simples de piedra es conveniente usar grandes fragmentos de roca o piedra bien graduados en la base de la quebrada. Se debe rellenar los huecos con pequeños fragmentos de roca limpia o con grava para proporcionar una superficie de rodadura uniforme. A estas rocas pequeñas se des deberá dar mantenimiento periódico y se remplazaran eventualmente.  Usar vados para el cruce de cauces secos o con caudales pequeños en la mayor parte del año.  Ubicar los vados donde las márgenes del curso del agua sean bajas y donde el cauce este bien ubicado.  Usar marcadores de profundidad resistentes y bien colocados en los vados para advertir al tránsito de alturas peligrosas del agua.  Evitar la construcción de curvas verticales pronunciadas en vados en las que puedan quedar atrapados camiones largos o remolques.  DENTELLONES: Se diseñan 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).

 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.

PUENTES Los puentes son las estructuras que forman parte del drenaje transversal de la carretera y permiten salvar o cruzar un obstáculo natural, el cual puede ser el curso de una quebrada o un rio. Se define puente a la estructura que tiene algún claro longitudinal mayor o igual a 6m donde la mayoría de veces se construyen en concreto o en algunos casos en estructura de acero; Se distinguen de las alcantarillas por el que estos llevan un colchón en la parte superior.

La estructura de estos 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. Respuesta// DREN Consisten en zanjas rellenas de material drenante, adecuadamente compactado, en el fondo de las cuales generalmente se disponen tubos drenantes (perforados, de material poroso, o con juntas abiertas), y que normalmente tras un relleno localizado de tierras, se aíslan de las aguas superficiales por una capa impermeable que sella su parte superior. Cuando exista peligro de migración del suelo, que rodea la zanja hacia el interior de la misma, se deberá disponer de un filtro normalmente geotextil, protegiendo el material drenante.

GEODREN PLANAR En un sistema de Subdrenaje, donde 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. 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 colocan debajo de los terraplenes o llaves de cortante, para impedir el ascenso de los niveles de agua.  Son las capas de material drenaje que se colocan debajo de terraplene, generalmente después de remover los suelos sueltos.  Consiste en una capa de material grueso impermeable de veinte a cincuenta centímetros de espesor envueltos por dos mantos de geotextil.  En ocasiones se colocan mangueras o tuberías perforadas para la recolección del agua captada por el colchón de drenaje. Se tener en cuenta para el diseño de un colchón drenante debe:  Caudal que pasa a través de la  Con el fin de hallar el espesor del capa orgánica colchón drenante.  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

GEODREN TRIPLANAR El Geodrén Triplanar Pavco es un geocompuesto el más avanzado sistema integral de captación, conducción y evacuación de fluidos, está compuesto por una red drenante Triplanar única y dos capas de Geotextil No Tejido. Este sistema proporciona una alta transmisividad, es resistente a agentes Químicos y Biológicos y puede ser usado en condiciones de alto flujo y elevadas presiones. VENTAJAS Y BENEFICIOS

CAMPOS DE APLICACIÓN

 Mayor capacidad hidráulica  Cuenta con una capacidad de hasta 4 veces más en el drenaje que las redes tradicionales  Alta resistencia a la compresión a largo plazo, lo que permite garantizar su desempeño aún, en condiciones de alta carga (estática y cíclica)  Permite flujo con altas cargas en planos como: pavimentos y rellenos sanitarios

 Reemplazo de capas drenantes en estructura de pavimento  Manejo de aguas superficiales en rellenos sanitarios  Sistema de remoción y recolección de lixiviados  Subdrenaje en muros de contención  Drenaje de depósitos y relaves en minería

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. Respuesta// ESCENARIO 1 - Calzada fracturada una vía por humedad. En este escenario se observa una vía deteriorada por falta de conducción de las aguas de escorrentía y del terreno provocando daños en la estructura del pavimento. Como se puede observar esta vía carece de elementos de canalización y evacuación de aguas, por tal motivo se podría implementar 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. Se tiene una vía con los elementos necesarios de evacuación, canalización de escorrentías y aguas del terreno. Se observa que la vía es de pavimento flexible con una inclinación aproximada entre 10% - 15%, pero se evidencia como las aguas subterráneas han afectado el suelo desde abajo por las escorrentías que se infiltran desde la montaña fracturando la estructura del pavimento Suponiendo que este daño es generado por el agua subterránea aportada en su mayoría por la montaña, se comenzaría con 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 las aguas de escorrentías se infiltren por efecto de la lluvia se debe construir un disipador de energía 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 puede optar por utilizar un sistema de subdrenaje con Geo-sintéticos para evacuar y conducir adecuadamente el agua a través de las tuberías de drenaje.

d. Diferencia de obras de Drenaje y subdrenaje. OBRAS DE DRENAJE Y SUBDRENAJE Son metodos de estabilizacion y prevencion de deslizamientos. CARACTERISTICA TIPO FUNCION

OBJETIVO SISTEMA

OBRAS

DRENAJE

SUBDRENAJE Subterraneo Auxiliar para eliminar la humedad que Actuar directamente sobre la carretera ha llegado a la via, asi como evitar los y las obras para el control de la erosion asentamientos o deslizamientos del de taludes. material. * Mejora la estabilidad * Reduce la infiltracion * Disminuye las presiones de poros * Evita la erosion Sistema de captacion de agua de Sistema de diseños complejos escorrentia * Conformacion del terreno: Elimina * Cortinas impermeables: Impide que el areas de infiltracion agua alcance la inestabilidad * Sellado de grietas: Solucion a corto * Subdrenes contrafuerte: Baja el niverl plazo y elimina la infiltracion freatico, mejora la resistencia de falla * Impermeabilizacion: Cubrir el area con * Subdrenes interceptores: Intercepta el telas plasticas agua antes de llegar al talud * Subdrenes espina de pescado: Drenes * Canales o zanjas de desvio: paralelos que centran en un dren Recolectan y conducen el agua central * Zanjas de corona: Conduce las aguas * Drenes horizontales: Disminuye el nivel lluvias y evita el paso por el talud freatico y estabiliza el talud * Canales colectores espina de * Pantallas de drenaje: Impiden la pescado: Disminuye la infiltracion erosion * Canales interceptores a mitad del talud: Taludes de gran altura y susceptible a la erosion * Drenes franceses: Reduce la erosion y los movimientos del suelo * Cortacorrientes: evita las corrientes a lo alrgo de la pendiente * Torrenteras: Estructuras de disipacion * Canales: Conduce el agua recolectada * Canales rapidos: Pendiente igual a la del talud

Superficial