Recomendaciones Provisionales para el diseño y construcción de sistemas de drenaje en carreteras

Recomendaciones Provisionales para el diseño y construcción de sistemas de drenaje en carreteras

La función principal de un sistema de drenaje es la de permitir la retirada de las aguas que se acumulan en depresiones topográficas del terreno, causando inconvenientes en las carreteras. Otra función sumamente importante del sistema de drenaje es la de controlar, en los perímetros de riego, la acumulación de sales en el suelo, lo que puede disminuir drásticamente la productividad.

Principalmente, el sistema de drenaje está compuesto por una red de canales que recogen y conducen las aguas a otra parte, fuera del área a ser drenada, impidiendo al mismo tiempo, la entrada de las aguas externas. Típicamente estos sistemas se hacen necesarios en los amplios estuarios de los grandes ríos y en los valles donde el drenaje natural es deficiente.

Este manual contiene la metodología y las recomendaciones necesarias que se aplicaran en proyectos de diseño y construcción de carreteras, caminos vecinales y autopistas, así como la rehabilitación y reconstrucción de proyectos en los que deberá evaluarse el funcionamiento de todas las partes del sistema de drenaje anterior, para decidir las medidas a adoptar.

El propósito principal de los sistemas de drenaje en carreteras es una buena canalización de las aguas, tanto superficiales como sub-superficiales, que tienden a afectar las vías de comunicación terrestre.

La duración y buen funcionamiento de la carretera dependen de la elección de un correcto sistema de drenaje.

Drenaje superficial

A través del drenaje superficial se recogen, canalizan y eliminan las aguas superficiales que tienden a perjudicar la carretera.

Drenaje sub-superficial

Mediante este sistema de drenaje se trata de controlar el flujo de agua existente en los estratos inferiores del suelo, remover el exceso de agua subterránea y bajar el nivel freático imperante en la zona. Así como permitir por medio de una obra adecuada el paso de distintos caudales de escorrentía, logrando su retiro tanto de la vía como del área adyacente a la misma.

Pendientes en las carreteras

Las pendientes en las carreteras son fundamentales para la evacuación de las aguas. Tanto la pendiente longitudinal de como la transversal juegan un papel importante en el drenaje de las aguas que caen sobre el pavimento.

Climatología

Incluye los factores que se tomaran para la realización de un estudio climatológico de la zona de interés.

El ingeniero realizara un estudio climatológico de la zona, el cual abarcara un área amplia y cuyos datos se obtendrán del Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos (INDRHI) y la Dirección General de Meteorología, entre otros.

Todo estudio climatológico, para fines de estudio y construcción de un proyecto de carretera, deberá contener los aspectos siguientes:

• Localización de las estaciones climatológicas y una descripción suministrada por estas.
• Descripción del clima de la región.
• Los datos requeridos para el estudio hidrológico según el caso
• Recomendaciones para la ejecución de los trabajos en la base a la climatología.

Hidrología

Este capítulo explica los métodos de cálculo para estimar los máximos caudales que generaran las cuencas naturales cuando llueva.

Existen dos métodos de cálculo y la elección de estos dependerá del tamaño de la cuenca. El método racional, que se empleara para la determinación de caudales procedentes de cuencas de pequeñas dimensiones, y el método del histograma unitario (histograma triangular) para caudales procedentes de cuencas de grandes dimensiones.

Los resultados de cualquier método utilizado deberán ser aprobados en el terreno, ya que estos son imperfectos y en algunos casos pueden dar resultados muy alejados de la realidad, debido a la dificultad de determinar los valores de los parámetros usados. El buen juicio del ingeniero es indispensable para determinar los parámetros a usar, y para la comprobación en el terreno.

El estudio hidrológico para fines de diseño del sistema de drenaje de una carretera, o para su reconstrucción y rehabilitación, deberá de contener los aspectos siguientes:

• Definición de todas las cuencas vertientes de los ríos y arroyos que cruzan la carretera.
• Estudios de análisis y pruebas de mecánica de suelos, hecha en materiales de la zona, así como investigaciones de aguas subterráneas, sistemas de riego o de avenimiento y drenajes, realizados en la región.
• Comprobación de los cálculos en el terreno.

Método racional

Se usa para estimar la escorrentía de diseño en áreas menores de 13km2, pero se considera más preciso en áreas menores de 4 km2.

Método del histograma unitario

Consiste en que siendo constantes las características físicas de la cuenca, puede esperarse una gran similitud entre crecidas producidas por precipitaciones similares. El histograma unitario es un histograma típico de la cuenca.

Método del histograma triangular

Este método permite estimar el caudal de diseño mediante una apreciación muy cuidadosa de las condiciones edafológicas, geotécnicas y meteorológicas de la cuenca con una formulación de gran simplicidad. Consiste en presentar el histograma unitario como un triángulo, con un escurrimiento total igual al volumen de precipitación neta caída en la cuenca.

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