Date post: | 24-Apr-2015 |
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
MEMORIA DESCRIPTIVA
ESTUDIO DEFINITIVO DE INGENIERIA PARA EL MEJORAMIENTO DE LA
CARRETERA: PATAHUASI – YAURI – SICUANI,TRAMO: SAN GENARO – EL DESACANSO, Km. 11+096 – Km.
42+860
1.0 ASPECTOS GENERALES
1.1 ANTECEDENTES
Efectuada la revisión y tomando en cuenta los resultados positivos obtenidos en la nueva evaluación efectuada al proyecto, en el que se considera nuevos costos de inversión, la Dirección General de Programación Multianual del Sector Público del MEF declara mediante Oficio Nº 1021-2006-EF/68.01 del 28-06-06 e Informe Técnico Nº 111-2006-EF/68.01, haber verificado la viabilidad del Proyecto Rehabilitación y Mejoramiento de la Carretera Patahuasi – Yauri – Sicuani, el cual considera el cambio de estándar del Tramo Yauri – El Descanso – Langui de afirmado a asfaltado en el Tramo: San Genaro – El Descanso, Km. 11+096 – Km. 42+860, perteneciente a la Red Vial Nacional 28, ubicada en el departamento del Cusco. (Carpeta asfáltico en caliente de 7.5 cm.)
1.2 OBJETIVO
El documento presente es, el Informe Final de del estudio de Hidrología y Drenaje (IF-VB) del Estudio Definitivo de Ingeniería para la Rehabilitación y mejoramiento de la Carretera Sicuani – El Descanso - Yauri, Tramo: Colpahuayco – Langui, Km. 20 + 000 – Km. 30 + 000, Cuzco, 2005, que viene siendo ejecutado por PROVIAS DEPARTAMENTAL, del Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC).
1.3 UBICACIÓN DEL PROYECTO
El proyecto está localizado en la zona Sur – Este del departamento de cusco
- Carretera : Patahuasi – Yauri – Sicuani - Tramo : Espina – El descanso- Kilometraje : Km. 00+000 – Km. 42+902.57- Departamento : Cusco- Provincia : Espinar- Distrito : Yauri – El descanzo- Altitud : 3860msnm – 4050 msnm -
El Estudio Definitivo de Ingeniería para la Evaluación de Pavimentos Económicos de Carreteras de Bajo tráfico de la Red Vial Nacional.
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Geográficamente esta localizadas en los planos del área las coordenadas UTM se inicia en la progresiva Km. 11+096 con coordenadas: Norte 8’370,203 y Este 248,775 de la carretera Yauri – El Descanso y finaliza en el Km. 42+902+30+000 con coordenadas: Norte 8’393,000 y Este 251,800.
1.5 INFORMACION TOPOGRAFIA, CARTOGRAFICA, HIDROGRAFICAS
1.5.1 Información Topográfica
Los terrenos por donde transcurre la carretera del proyecto, es llano y ondulado predominantemente y tramos puntuales poco accidentados por lo que no existen problemas de carácter técnico que obliguen a obras costosas.
1.5.2 Información Cartográfica
Se dispuso de la siguiente información cartográfica, proveniente del Instituto Geográfico Nacional (IGN) :
Descripción Escala
.* Mapa Físico Político del Perú 1 / 1 000 000
.* Mapa Vial del Perú 1 / 2 000 000
.* Mapa Departamental de Cuzco 1 / 1 000 000
.* Cartas Nacionales 29-t Sicuani y 30-t Yauri 1 / 100 000
Información Meteorológica
La información meteorológica disponible fue de Precipitación Máxima en 24 Horas (mm) de la Estación Sicuani (14°15’ S, 71°14’W, 3 550 m.s.n.m., Cuzco), periodo : 1971 – 2003 (28 datos anuales), la misma que se asumió como “representativa” del Área de Estudio, y “base” para la determinación de los caudales máximos de diseño. Ver el Cuadro N° 3.1.
PROCESOS DE CÁLCULO
Los taludes de las laderas que se ubican vecinos, son de poca altura, presentan cortes debido a la construcción y el mantenimiento de la vía, las obras de arte en la vía han sido construidas artesanalmente por a propia fuerza del agua sobre la vía.
El área soporta una regular precipitación pluvial anual desde diciembre a marzo es frecuente el granizo, la nevad, la lluvia y las tormentas eléctricas, en los meses de estriaje se presentan las heladas, en agosto vientos fuertes
El curso de agua principal en el área, es el rio salado, que cruza el tramo de la vía cerca de la localidad de, Yauri todos los cursos de agua que cruzan la vía son afluentes de rio, el cual drena una cuenca de mas de 1700km2
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
Registro de estaciones pluviométricas
Estaciones pluviométricos cercanas a la Vía Yauri – El Descanso
HIDROGRAFICA
La Hidrología permite “estimar los caudales de diseño para las obras de drenaje transversal de la carretera (alcantarillas y puentes), y de las obras de drenaje superficial y subsuperficial de la faja del camino” (MOP-DV).
En el presente capítulo se presenta el marco conceptual y metodológico para “estimar la magnitud y frecuencia del escurrimiento producido por las tormentas”, y los resultados correspondientes a las particularidades hidrológicas y de Drenaje - Superficial (transversal y/o longitudinal), y subterráneo - del Proyecto Vial Sicuani - El Descanso, Tramo Km20 + 000 – Km.30 + 000, Cuzco
El clima en la zona es frio y seco
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL TRAZO
Velocidad Directriz : 40 Km. /h.Longitud total : 31+764 Km.Ancho de superficie de rodadura : 6.00 m.Bermas laterales : 0.50 m a cada ladoCunetasTriangulares : VariablesRadio Mínimo : 30.00 m.Pendiente Máxima : 5.91 en un tramo de 90 m.Pendiente Mínima : 0.50%.Bombeo : 3.0%.Peralte : De acuerdo a las Normas DG - 2001.Sobreancho : De acuerdo a las Normas DG – 2001Curvas Verticales : De acuerdo a las Normas DG-2201.Talud en Corte : De acuerdo al Estudio Geológico.
OBRAS DE DRENAJEEl drenaje longitudinal está conformada por cunetas triangulares de tierra de 0.50m x 0.30 m. que deben ser diseñadas como parte del trabajo de contruccion
Es una carretera con taludes de corte y relleno estables debido a su tiempo de servicio y a la poca altura de los cortes. No se evidencian deslizamientos y/o derrumbes.
DISENO EN PLANTA
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Desde el punto de vista del trazo, la carretera transcurre con tangentes largas intercaladas con curvas de radios de amplios; sin embargo existen tramos puntuales donde la geometría se reduce drásticamente debido a lo accidentado del terreno.
El Inventario y Evaluación de las Quebradas permitió apreciar – hidrológicamente - las particularidades del escurrimiento superficial (líquido y sólido) en el Área de Estudio.
La plataforma de la carretera actual transcurre en relleno y corte a media ladera 40% a 60% de su longitud total respectivamente, por consiguiente la parte que está en relleno se ha construido con el material propio del corte recubierto por material seleccionado (afirmado)
El eje atraviesa numerosas quebradas pequeñas con cursos de aguas estacionarias y permanentes; donde se han proyectado pontones y alcantarilla, siendo las más representativas las siguientes:
Quebrada San Miguel Km. 21+959Quebrada Chancarani Km. 24+900.7Quebrada Km. 28+000Quebrada Laramani Km. 28+435Quebrada Pulla Pulla Km. 34+655Rio Jalhuatapica Km. 40+865
En planta se han proyectado curvas horizontales con radio mínimo de 30 metros y un total de 197 PIs, haciendo un promedio de 6.2 curvas por Kilómetro).
El trazado en perfil longitudinal parte a una altitud de 4005.5 m.s.n.m, ubicada en el Km. 11+096 de la carretera Yauri - El Descanso – Sicuani (0+000 en Yauri), transcurre sensiblemente en forma descendente hasta el final del trazo Km. 42+860, llegando con una cota igual a 3960.5 m.s.n.m.
DISEÑO EN PÈRFIL
La carretera actual tiene pendientes moderadas llegando en algunos puntos solo al 5.91% en 90 m por lo que no existe problema en la proyección longitudinal o altura: La pendiente promedio es 2.5%.
DISEÑO EN SECCION TRANSVERSAL
En cauces de ríos, cursos de agua menores y de huaycos que atraviesan el eje, se ha efectuado levantamientos topográficos materializando poligonales auxiliares a lo largo del cauce hasta una longitud de 100 metros aguas arriba y 100 metros aguas abajo.
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Todos estos trabajos han servido para ejecutar el relleno topográfico(Generación de Curvas de Nivel) a lo largo de todo el trazado, con un programa computarizado (AIDC-2000: Asistencia Integral al Diseño Geométrico versión 2000).Las características de la sección es el siguiente:
Ancho de explanaciones : 8.575 m.Superficie de Rodadura : 6.00 m.Carpeta Asfáltica : 0.075 m.Cunetas Revestidas : VariableTalud de Relleno : 1:1.5Talud de Corte : de acuerdo al estudio geológicoBermas : 0.50 a cada ladoBombeo Transversal : 3.0 %
Tiene cunetas sin revestir aunque en varios lugares han sido obstruidas o empleadas como canales de regadío.
2.6 CLIMAEl clima en el área del estudio es variable, dependiendo esta de las estaciones del año, por lo que se puede resumir a los siguientes datos:
Temperatura Sicuani El Descanso YauriMáxima Anual 20.0ºC 18.0ºC 17ºCMedia anual promedio 9.0ºC 8.0ºC 7.0ºCMínima histórica -6.0ºC -8.ºC -10ºC
Las heladas se presentan durante los meses de invierno desde MAYO hastaAGOSTO
ANÁLISIS DE LA PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 HORAS
La Precipitación Máxima en 24 Horas (PM24hr), fue sometida a un análisis de frecuencia, para determinar los valores en diferentes periodos de retorno; a continuación, se desagregó la PM24hr en duraciones de hasta menores hasta de 1 hora, y luego en menores de 1 hora, obteniéndose en cada caso, las correspondientes intensidades de precipitación (Curvas IDF).
Análisis de Frecuencia de la Precipitación Máxima en 24 Horas
“La magnitud de un evento extremo está inversamente relacionada con su frecuencia de ocurrencia, es decir, eventos muy severos ocurren con menor frecuencia que eventos más moderados. El objetivo del análisis de frecuencia de información hidrológica es relacionar la magnitud de los eventos extremos con su frecuencia de ocurrencia, mediante el uso de distribuciones de probabilidad” (CHOW).
Para el caso del presente estudio, se efectuó el Análisis de Frecuencia de la PM24hr, registrada en la Estación Sicuani, para el periodo 1971 – 2003, y operada por el SENAMHI; la serie está constituida por los valores reportados
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para los años 1971 – 2000 por la OCC-MTC (diciembre 2001), y entre 2001 – 2003, adquirida por PROVIAS DEPARTAMENTAL, a efectos de actualización. Ver Cuadro N° 3.2.
En el Cuadro N° 3.3, se muestra el análisis de frecuencia de la PM24hr, efectuado con el Modelo EXTREM, correspondiéndole el “mejor ajuste” (R) a la Distribución de Weibull – 3, de un total de 11 distribuciones teóricas. El resumen de la PM24hr, para diferentes periodos de retorno de las 3 primeras distribuciones en orden de ajuste (R), es :
ESTACIÓN SICUANI
PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 HORAS
DISTRIBUCIÓN
TEÓRICA
PERIODO DE RETORNO (AÑOS)
5 10 20 25 50 100 200 500
(mm)
1.- Weibull – 3 35,6 39,6 43,2 44,4 47,7 50,9 54,0 57,8
2.- Log Weibull
– 3
35,4 39,7 43,9 45,3 49,5 50,9 54,0 57,8
3.- Log Pearson
– 3
35,5 39,3 43,0 44,2 47,9 51,6 55,4 60,6
FUENTE : Cuadro N° 3.3.
3.4.2.-Precipitación Máxima en 24 Horas y Tiempos de Duración de Hasta
1 Hora
En el drenaje en carreteras, se tiene mayormente áreas pequeñas, con tiempos
de concentración menores a 24 horas, para la cual se requiere de
precipitaciones menores a las 24 horas, y por ende, de las Curvas Intensidad –
Duración y Frecuencia (Curvas IDF).
Hershfield (WMO) refiere que la PM24hr, de tipo convencional puede
descomponerse en tiempos de duración menores hasta de 1 hora, en base a
factores de duración y de área.
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
En el Cuadro N° 3.4 se presenta la conversión de la PM24hr (del Cuadro N°
3.3), en valores de precipitación máxima (PM) con duraciones de hasta 1 hora.
Ver el Gráfico N° 3.1.
3.4.3.- Intensidades de Precipitación para Duraciones de Hasta 1 Hora,
Curvas IDF
Una vez descompuesta la PM24hr., en períodos de duración de t horas (1 hr < t
< 24 hr), es posible - como una aproximación en donde no hubiera pluviógrafos
- calcular la intensidad de precipitación, dividiendo la PM para valores menores
de 24 hr (hasta de 1 hr), de los diferentes períodos de retorno, entre su
duración (del Cuadro N° 3.4).
En el Cuadro N° 3.5 se presentan los valores de la intensidad de precipitación
en la Estación Sicuani, para duraciones entre 24 y 1 hora, respectivamente.
Con esta información se construyeron las Curvas de Intensidad – Duración –
Frecuencia (Curvas IDF), como se indica para duraciones de 24 a 1 hora. Ver
el Gráfico N° 3.2.
3.4.4.-Precipitación Máxima para Tiempos de Duración Menores de 1 Hora
Los registros pluviográficos son escasos para la obtención de las Curvas
Intensidad – Duración – Frecuencia (Curvas IDF). Esta situación - refiere
CHEREQUE - llevó a algunos investigadores a buscar procedimientos que
permitiesen superar tal deficiencia, aprovechando al máximo la información
realmente existente (mayormente pluviométrica).
Así, FREDERICH BELL (1969), publicó un trabajo en el cual generalizaba las
curvas IDF, a partir de datos recogidos principalmente en E.E.U.U. de N.A; el
argumento físico en que se apoyó es el hecho de que las lluvias extremas de
menos de dos horas de duración, se deben a tormentas de tipo convectivo, las
cuales poseen características similares en todas las regiones del mundo.
La expresión matemática propuesta por Bell es la siguiente :
Donde :
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t = duración, en minutos,
T = período de retorno, en años,
pTt = precipitación caída en t min. con período de retorno T, en
años.
La fórmula es aplicable a lluvias de menos de dos horas de duración y con
períodos de retorno comprendidos entre 2 y 100 años.
Estudios hechos en diferentes partes del mundo han conducido a valores
sensiblemente iguales para todos los lugares. Se observa que se requiere
conocer la precipitación de una hora de duración y 10 años de período de
retorno (pTt).
Para la estación Sicuani, el procedimiento para obtener las curvas IDF consistió
entonces en aplicar la fórmula de Bell, tomando como base la precipitación de
1 hora de duración (t = 60 min.) y período de retorno de T = 10 años (pTt
Sicuani).
Un primer valor sería el obtenido en el item 3.4.2, Cuadro N° 3.4, según
Hershfield :
p1060 Sicuani - Hershfield = 13 mm
ESPÍLDORA (citado por Chereque), obtuvo en Chile que la relación entre la
lluvia máxima diaria y la lluvia de una hora es más o menos constante e igual a
4,04. Esto hace posible también obtener la lluvia p1060 que entra en la fórmula
de Bell, a partir de las lluvias máximas diarias cuyos registros son más
frecuentes, entonces se obtuvo un segundo valor (40/4,04) :
p1060 Sicuani – Espíldora = 10 mm
A efectos de optar por uno de los dos valores Hershfield o Espíldora, se cita la
experiencia de IDESUNI al respecto en el Estudio DRENAJE CHULUCANAS –
2002 :
“A efectos de validar los resultados de la fórmula de Bell, se aplicó ésta
a la información pluviométrica de la estación Miraflores de la ciudad de
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Piura (IDESUNI, Drenaje Urbano 2002, Referencia Bibliográfica N° 5),
verificando los resultados con una intensidad de una duración de t = 10
min. y un período de retorno de T = 100 años : I10 - 100 = 59 mm/hr.
(duración asumida como el valor más crítico para el diseño de los
drenes)”.
“Con p1060 para Hershfield, Espíldora y el promedio de ambos = 22, 16 y
19, respectivamente, se obtuvieron las siguientes valores de intensidad:
I10 - 100 - Espíldora = 66 mm/hr., I10 - 100 – Hershfield = 90 mm/hr., e I10 - 100 -
Promedio = 78 mm/hr”.
“Se aprecia que el valor más cercano a I10 - 100 = 59 mm/hr., es I10 - 100 -
Espíldora = 66 mm/hr. (12% más); se optó entonces por utilizar el p1060
Espíldora = 22 mm, en la fórmula de Bell para valores de precipitación
máxima para duraciones menores a 1 hora en la estación Chulucanas”.
De lo expuesto, para la Estación Sicuani – se utilizaría el p1060 Espíldora = 10
mm, reducido al 60% : p1060 Espíldora Ccorregido = 6,0 mm, en la fórmula de
Bell para valores de precipitación máxima, PM, con duraciones menores a 1
hora.
3.4.5.- Intensidades de Precipitación para Tiempos de Duración Menores a
1 Hora
Las PM para duraciones menores de 1 hora calculadas en, se convirtieron en
intensidades de precipitación (referidas a 1 hora), mediante una regla de 3
simple (precipitación a convertir multiplicada por 60 min., y dividida entre su
duración en min.).
se presenta la conversión efectuada, y en el Gráfico N° 3.3 las respectivas
curvas IDF para duraciones menores a 1 hora.
Dichas intensidades (I 5, I 10, I 15, I 30 e I 60 min.), se utilizarían en el cálculo
de los caudales máximos de diseño para el sistema de drenaje previsto en la
Carretera Sicuani - El Descanso, Tramo Km. 20 + 000 – Km. 30 + 000.
3.5.- ESTIMACIÓN DE LOS CAUDALES MÁXIMOS DE DISEÑO
A efectos del dimensionamiento hidráulico de las estructuras de drenaje
superficial (transversal : alcantarillas u otros, y longitudinal : cunetas) en el
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Proyecto Carretera Sicuani - El Descanso, Tramo Km. 20 + 000 – Km. 30 +
000, se procedió a la estimación o determinación de los Caudales Máximos de
Diseño, a partir de la Precipitación Máxima en 24 Horas (PM24hr), y de las
Intensidades de Precipitación (Curvas IDF), respectivamente.
3.5.1.-Estimación de los Caudales Máximos de Diseño para las
Estructuras de Cruce
Los Caudales Máximos de Diseño para las Estructuras de Cruce (básicamente
Alcantarillas), se obtuvieron por 2 métodos :
(1) Método del Hidrógrafia Triangular Unitario Sintético del U.S. Soil
Conservation Service o Método SCS o del Número de Curva
(2) Método Racional.
3.5.1.1.- Obtención de los Caudales Máximos de Diseño por el Método
del Hidrograma Triangular Unitario Sintético
Mediante la utilización del Método del Hidrograma Triangular Unitario Sintético
del U.S. Soil Conservation Service o Método SCS o del Número de Curva, CN,
es posible obtener los caudales máximos de diseño, a partir de la PM24hr y de
las características geomorfológicas de las cuencas de interés. Ver en el Anexo
2, el Marco Teórico.
A.- Procedimiento
La aplicación del Método SCS, sigue – en general - los siguientes pasos :
(1) Análisis de Frecuencia de la Precipitación Máxima en 24 Horas,
PM24hr;
(2) Elección de la Curva Número, CN; y
(3) Cálculo de las avenidas e hidrogramas de diseño para diversos
períodos de retorno.
De modo particular, en el presente Estudio, se considera un paso adicional y
previo a (3) : la elección del Periodo de Retorno, P.R.
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A.1.- Análisis de la Precipitación en 24 Horas
El Análisis de la PM24hr, se efectuó en el item 3.4.1; del Cuadro N° 3.3, se
resumen los resultados obtenidos para la Distribución Weibull – 3 (mejor ajuste,
R), para diferentes periodos de retorno:
ESTACIÓN SICUANI
PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 HORAS
DISTRIBUCIÓN
TEÓRICA
DE MEJOR
AJUSTE
PERIODO DE RETORNO (AÑOS)
5 10 20 25 50 100 200 500
(mm)
Weibull – 3 35,6 39,6 43,2 44,4 47,7 50,9 54,0 57,8
A.2.- Selección de la Curva Número CN
Al no ser posible la calibración de la Curva Número (CN), por la no
disponibilidad de información hidrométrica de máximas avenidas, se seleccionó
el valor de CN, en base a las características del complejo suelo – cobertura del
Área de Estudio.
Se eligió entonces para el Área de Estudio, un valor para CN = 78.
A.3.- Elección del Periodo de Retorno
El MOPU y la OCC – MTC, recomiendan - en función de la vida útil de las
obras a proyectarse (alcantarillas y cunetas laterales) - un periodo de retorno,
P.R., de 25 años.
Se optó, consecuentemente, en el presente Estudio de Hidrología y Drenaje, un
P.R. = 25 años, para las estructuras proyectadas.
A.4.- Avenidas e Hidrogramas de Diseño
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
Con un valor de CN = 78, se aplicó el Método SCS para 3 cuencas : (1)
Pequeñas Cuencas tributarias Tipo de los ríos Langui y Hercca o Quebradas
Tipo Lanqui / Hercca; (2) Quebrada Paucariyo (24 + 576.10 km, Ponton 1,
Sector Viluyo; y (3) Quebrada Colpahuayco (29+884.7 km), Pontón 2, Final.
No todas las Quebradas Langui y Hercca, figuran en la cartografía disponible
(IGN, 1 / 100 000), pero por su similitud, se hizo una estimación promedio de
sus parámetros geomorfológicos. Las Quebradas Paucariyo (en Pampa Viluyo)
y Colpahuayco, por su magnitud, si aparecen en planos.
PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS
CUENCAS
AREA
HASTA EL
CRUCE
C/CARRETERA
“A”
(km2)
LONGITUD
CAUCE
PRINCIPAL
“Lcp”
(km)
PENDIENTE
MEDIA
“S”
(%)
1.- Qdas. Langui /
Hercca
1,00 2,20 10,00
2.- Paucariyo 34,00 8,00 2,06
3.- Colpahuayco 14,00 6,00 2,94
Aplicado el Método SCS con la PM24hr, para un P.R. = 25 años, y los
Parámetros Geomorfológicos referidos, se obtuvieron los caudales máximos
instantáneos o “picos” para las cuencas de interés.
Ver en los Cuadros N° 3.8 a 3.10, el reporte del Modelo para las Quebradas :
Langui / Hercca, Paucariyo y Colpahuayco, respectivamente.
B.- Resumen de los Resultados
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Para la Carretera El Descanso – Sicuani, Tramo Km. 20 + 000 – Km. 30 + 000,
el resumen de los caudales máximos de diseño obtenidos por el Método SCS,
es el siguiente :
CARRETERA SICUANI - EL DESCANSO
TRAMO 20 +000 – 30 + 000 KM
CAUDALES MAXIMOS DE DISEÑO, Qd25
MÉTODO SCS
CUENCA
COLECTORA
PERIODO DE RETORNO :
25 AÑOS
(m3/s)
1.- Qdas. Langui /
Hercca
1,20
2.- Qda. Paucariyo 11,30
3.- Qda. Colpahuayco 6,10
3.5.1.2.- Obtención de los Caudales Máximos de Diseño por el Método
Racional
A.- El Método Racional
Refieren WRIGHT – PAQUETTE que “Uno de los métodos más comunes para
calcular el escurrimiento en un área de drenaje es el Método Racional, M.R.; la
gran aceptación que ha tenido se debe al hecho de que combina juicios de
ingeniería con cálculos hechos a partir de análisis, mediciones u otros cálculos;
el método tiene como base la relación directa entre la lluvia y el escurrimiento”.
El Método Racional, M.R., y todos los métodos empíricos de él derivados, se
usan “para diseñar drenes de tormenta, alcantarillas y otras estructuras
conductoras de aguas de escurrimiento de pequeñas áreas” (LINSLEY); pero
“pueden involucrar grandes errores, ya que el proceso de escurrimiento, es
muy complejo como para resumirlo en una fórmula de tipo directo, en la que
solo intervienen el área de la cuenca y un coeficiente de escurrimiento”
(VILLÓN).
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Por otro lado, refiere LINSLEY que “Si las lluvias se aplicaran con una
velocidad o ritmo constante a una superficie impermeable, el escurrimiento de
la superficie eventualmente llevaría a tener un ritmo igual al de la lluvia. El
tiempo necesario para llegar a este equilibrio es el tiempo de concentración, Tc,
y para pequeñas áreas impermeables o permeables, se puede considerar que
si la lluvia persiste con un ritmo uniforme durante un período como mínimo de
una duración de Tc, el máximo del escurrimiento será igual al ritmo de la lluvia”.
Esta es la base de la fórmula del Método Racional, M.R. :
Q = C I ADonde :
Q = es el ritmo máximo del escurrimiento (L3/T),
C = es un coeficiente de escurrimiento (se obtiene de tablas o se
calcula).
I = es la intensidad de la lluvia (L/T).
“El área límite – según LINSLEY - más allá de la cual las consideraciones del
M.R. son inadecuadas, depende de la pendiente, tipo de superficie, forma de la
cuenca y precisión exigida; debe usarse con cautela para áreas mayores de
100 acres (1 acre = 4 047 m2), y probablemente, nunca debe utilizarse en áreas
mayores a 1 200 acres (485,63 ha /4,9 km2)”.
VILLÓN, manifiesta que el Método Racional puede ser aplicado a
pequeñas cuencas de drenaje agrícola, aproximadamente sin no exceden
a 1 300 ha o 13 km2.
En el sistema métrico decimal (SARH), el Método Racional tiene la siguiente
expresión :
Q = C * I * A / 3,6
Donde :
Q = Escurrimiento o caudal máximo (m3/s);
C = Coeficiente de escurrimiento de 0,1 a 1, de acuerdo con las
características propias de la cuenca;
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I = Intensidad de la lluvia para una frecuencia o período de
retorno dado (mm/hr).
A = Área de cuenca (km2); El coeficiente 1/3,6, corresponde a
la transformación de unidades. Para el caso en que el área
se expresara en ha, la fórmula es :
Q = C * I * A / 360
Siendo los demás parámetros con las mismas unidades.
B.- Secuencia de aplicación del Método Racional
Para aplicar el M.R., es necesario determinar cada uno de los factores que
intervienen en la fórmula, y para lograrlo, se siguen los siguientes pasos :
1° Se determina el Coeficiente de escorrentía, C.
VILLÓN, indica con respecto al valor de C :
“La escorrentía, es decir, el agua que llega al cauce de evacuación,
representa una fracción de la precipitación total. A esa fracción se le
denomina Coeficiente de Escorrentía, que no tiene dimensiones y se
representa por la letra C”.
“El valor de C, depende de factores topográficos, edafológicos, cobertura
vegetal, etc.”
En el Cuadro N° 3.11 se presenta los valores del Coeficiente de Escorrentía, C,
en función de la cobertura vegetal, pendiente y textura, propuestos por
VILLÓN, tomados a su vez del Manual de Conservación de Suelos y del Agua,
Chapingo, México, 1977.
Estos valores sirvieron como base para la elección del Coeficiente de
Escorrentía en las cuencas del Área de Estudio : Praderas, Franco Arcillo
Limosa – Arcillosa, siendo la elección de C, en función de la Pendiente.
2° Se determina el tiempo de concentración (Tc) de la subcuenca que
aporta escurrimiento, desde las nacientes, hasta la intersección con la
carretera (punto 1).
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
Según Kirpich, 1940 (NORMA S.110), la fórmula es :
Tc = 0,01947 * L 0,77 * S - 0,385
Donde :
Tc = Tiempo de Concentración, en minutos;
L = Longitud del canal desde aguas arriba hasta la
salida, en m;
S = Pendiente promedio de la cuenca, m/m.
El tiempo de concentración, Tc, según Kirpich – California, 1942 (NORMA S.110 y VILLÓN), sería :
Tc = 0,01952 *( (L 3 / H) 0,385)
Donde :
Tc = Tiempo de Concentración, en minutos;
L = Máxima longitud de recorrido, en m;
H = Diferencia de elevación entre Hs y Hi (del punto 2°),
en m.
3° Se obtiene la intensidad máxima de la lluvia, en este caso las
correspondientes calculadas en el item 3.4.5, Cuadro N° 3.7 y Gráfico N°
3.3.
“La intensidad máxima de la lluvia (de diseño) tiene una duración igual al
tiempo de concentración, y para un periodo de retorno dado en mm/hr”
(VILLÓN); igualmente, MOP – DV, refiere que “La intensidad de lluvia
de diseño corresponde a la de duración giaul al tiempo de concentración
del área y de frecuencia o periodo de retorno seleccionado como
adecuado para la obra en cuestión”.
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
Agrega MOP – DV, con respecto a las ecuaciones del Tiempo de
Concentración del U.S. Soil Conservation Service, que sería equivalente
a la de Kirpich, y la propuesta por Giardotti que “por ser las expresiones
anteriores producto de resultados empíricos aplicables sólo en el rango
de valores utilizados en su derivación, es necesario tener presente que
debe juzgarse cuantitativamente la factibilidad física del resultado
entregado, previo a su aceptación.
En ningún caso, el Tiempo de Concentración debe ser inferior a 10
minutos”.
4° Se obtiene el área de la subcuenca aportante (en ha).
5° Con esta información se calcula el escurrimiento.
C.- Cálculo del Escurrimiento por el Método Racional para las
Quebradas Langui - Hercca
1° El coeficiente de escurrimiento o escorrentía, C.
En el Cuadro N° 3.11, para las Quebradas Langui – Hercca, Tipo de
Vegetación “Pradera” y Textura “Franco arcillolimosa franco limosa”, y
con una pendiente promedio de S (%) = 10,00, se asume un Coeficiente
de Escorrentía C igual a :
C = 0,40
2° El tiempo de concentración, Tc.
Para las cuencas Langui – Hercca, se tiene los siguientes parámetros
geomorfológicos (Cuadro Resumen del item 3.5.1.1. – A – 4) :
L = 2 200 m;
S (%) = 10,00 ===> S (m/m) = 0,10
Reemplazando en la fórmula de Kirpich, en minutos :
Tc = 0,01947 * L 0,77 * S - 0,385
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
Tc = 0,01947 * 2 200 0,77 * 0,10 - 0,385
Tc = 17,70 min.
Se asume : Tc = Td = 15 min.
3° Tomar la intensidad de lluvia con Tc = Td = 15 min, del Cuadro N° 3.7 y
Gráfico N° 3.3, para un periodo de retorno de 25 años.
I1525 = 16 mm/hr
4° El área de la cuenca aportante de las Quebradas Langui – Hercca
(Cuadro Resumen del item 3.5.1.1. – A – 4) :
A = 1,00 km2
5° Aplicando la fórmula del método racional para obtener el escurrimiento
máximo para las Quebradas Langui – Hercca :
Q = C * I * A / 3,6
Q = 0,40 * 16 * 1,00 / 3,6
Q = 1,78 m3/s
D.- Cálculo del Escurrimiento por el Método Racional para la Quebrada
Paucariyo (Progresiva 24 + 576.10 km)
1° El coeficiente de escurrimiento o escorrentía, C.
Del Cuadro N° 3.11, para la Quebrada Paucariyo (24 + 575 km), con un
Tipo de Vegetación “Pradera”, Textura “Franco arcillolimosa franco
limosa”, y Pendiente promedio : S (%) = 2,06, se asume un Coeficiente
de Escorrentía C :
C = 0,35
2° El tiempo de concentración, Tc.
Parámetros geomorfológicos (Cuadro Resumen del item 3.5.1.1. – A – 4)
:
L = 8 000 m;
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
S (%) = 2,06 ===> S (m/m) = 0,021
Reemplazando en la fórmula de Kirpich, en minutos :
Tc = 0, 01947 * L 0,77 * S - 0,385
Tc = 0, 01947 * L 0,77 * S - 0,385
Tc = 0, 01947 * 8 000 0,77 * 0,021 - 0,385
Tc = 87,24 min.
Se asume: Tc = Td = 60 min.
3° Tomar la intensidad de lluvia con Tc = Td = 60 min, del Cuadro N° 3.7 y
Gráfico N° 3.3, para un periodo de retorno de 25 años.
I6025 = 7 mm/hr
4° El área de la cuenca aportante de la Quebrada Paucariyo
A = 34,00 km2
5° Aplicando la fórmula del método racional para obtener el escurrimiento
máximo para la Quebrada Paucariyo :
Q = C * I * A / 3,6
Q = 0,35 * 7 * 34,00 / 3,6
Q = 23,14 m3/s
Valor solamente referencial, en tanto el área supera el límite de los
13 km2, según VILLÓN.
E.- Cálculo del Escurrimiento por el Método Racional para la Quebrada
Colpahuayco (Progresiva 29+884.7 km)
1° El coeficiente de escurrimiento o escorrentía, C.
Para la Quebrada Colpahuayco (29+884.70 km), Tipo de Vegetación
“Pradera”, Textura “Franco arcillolimosa franco limosa”, y Pendiente
promedio : S (%) = 2,94, se asumiría un Coeficiente de Escorrentía C :
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
C = 0,35
2° El tiempo de concentración, Tc.
Parámetros geomorfológicos:
L = 6 000 m;
S (%) = 2,94 ===> S (m/m) = 0,0294
Reemplazando en la fórmula de Kirpich, en minutos:
Tc = 0,01947 * L 0,77 * S - 0,385
Tc = 0,01947 * 6 000 0,77 * 0,0294 - 0,385
Tc = 61,41 min.
Se asume: Tc = Td = 60 min.
3° Tomar la intensidad de lluvia con Tc = Td = 60 min, del Cuadro N° 3.7 y
Gráfico N° 3.3, para un periodo de retorno de 25 años.
I6025 = 7 mm/hr
4° El área de la cuenca aportante de la Quebrada Colpahuayco (Cuadro
Resumen del item 3.5.1.1. – A – 4):
A = 14,00 km2
5° Aplicando la fórmula del método racional para obtener el escurrimiento
máximo para la Quebrada Colpahuayco :
Q = C * I * A / 3,6
Q = 0,35 * 7 * 14,00 / 3,6
Q = 9,52 m3/s
Valor referencial, en cuanto el área supera el límite de 13 km2 (VILLÓN).
F.- Resumen de los Resultados
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
Para la Carretera Sicuani - El Descanso, Tramo Km. 20 + 000 – Km. 30 + 000,
los caudales máximos de diseño obtenidos por el Método Racional, se resumen
de la manera siguiente:
CARRETERA SICUANI - EL DESCANSO
TRAMO 20 +000 – 30 + 000 KM
CAUDALES MAXIMOS DE DISEÑO, Qd25
MÉTODO RACIONAL
CUENCA
COLECTORA
PERIODO DE RETORNO :
25 AÑOS
(m3/s)
1.- Qdas. Langui /
Hercca
1,78
2.- Qda. Paucariyo 23,14
3.- Qda. Colpahuayco 9,52
Caudales solamente referenciales para las Qdas Paucariyo y Colpahuayco.
3.5.1.3.- Resumen y Elección de los Caudales Máximos de Diseño
para las Estructuras de Cruce, obtenidos por los Métodos
SCS y Racional
Habiéndose estimado los caudales máximos de diseño de las estructuras de
cruce para la Carretera Sicuani El Descanso, Tramo Km. 20 + 000 – Km. 30 +
000, se presentan en resumen – comparativamente - los resultados obtenidos :
CARRETERA SICUANI - EL DESCANSO
TRAMO 20 +000 – 30 + 000 KM
CAUDALES MAXIMOS DE DISEÑO, Qd25
MÉTODOS SCS y RACIONAL
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
CUENCA
COLECTORA
MÉTODO
SCS RACIONAL
PERIODO DE RETORNO :
25 AÑOS
(m3/s)
1.- Qdas. Langui /
Hercca
1,20 1,78
2.- Qda. Paucariyo 11,30 23,14
3.- Qda. Colpahuayco 6,10 9,52
Se eligen, para el diseño de las estructuras de cruce, los caudales máximos
obtenidos con el Método SCS, en la medida que son resultados obtenidos a
partir de mediciones de la Precipitación Máxima en 24 Horas, a diferencia de
los del Método Racional, en el que las Intensidades Máximas de Precipitación
son deducidas.
3.5.1.4.- Propuesta de Dimensionamiento de las Estructuras de Cruce
Definidos los caudales máximos de diseño, estimados por el Método SCS, se
propone el siguiente dimensionamiento para las Estructuras de Cruce para el
Proyecto Carretera Sicuani - El Descanso, Tramo Km. 20 + 000 – Km. 30 +
000:
A.- Quebradas Langui / Hercca
Los caudales de diseño (Qd25 = 1,20 m3/s), de las Quebradas Langui / Hercca,
obtenidas por el Método SCS, orientarían la decisión a recomendar - en
general - la instalación de alcantarillas, en base a Tuberías Metálica Corrugada,
TMC, de un diámetro de 48” (Conducto Simple o de Un Ojo), pero haciéndose
para algunas, la siguiente diferenciación :
Para las estructuras de cruce “Langui / Hercca” de las progresivas : 20 +
027, 26+850; 27+073,80; 27+267,50; 27+470; 27+571,90; 27 + 910;
28+160; 28+740; y 29+661,10 km, sería suficiente, o podría optarse -
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
por lo pequeño del escurrimiento (básicamente escorrentía de cunetas) -
la instalación de TMC de un diámetro de 36”, en Conducto Simple o de
Un Ojo, en lugar de 48”.
Se debería tener en cuenta, en la toma de decisión final, los costos
comparativos de limpieza en función del diámetro de la estructura.
Por sus características de escurrimiento, para las quebradas Macamayo
(“Parabólica” progresiva: 28 + 380 km) y Triple Cruce (progresivas 28 +
993,60, 29 + 290,60 y 29 + 393,20 km, respectivamente) se recomienda
instalar alcantarillas, también de TMC de un diámetro de 48”, pero en
Conducto Doble o Dos Ojos.
B.- Quebradas Paucariyo y Colpahuayco
Para las Quebradas Paucariyo y Colpahuayco (24 + 576.10 y 29 + 884.7 km),
las estructuras de cruce - con los caudales indicados en el cuadro resumen –
podrían ser los tradicionales Pontones, o en base a Alcantarillas MULTIPLATE,
que son tuberías de acero corrugado, y que en su forma geométrica más
adecuada (circular, arco bóveda, arco elipse, arco de perfil bajo, arco de perfil
alto, paso inferior u ovoide), pueden ser relativamente fáciles de instalar.
Ver en el Cuadro N° 3.12, para las quebradas o cauces inventariados y
evaluados en la Carretera Sicuani - El Descanso, Tramo Km. 20 +000 – Km.30
+ 000, los caudales de diseño y las estructuras de cruce propuestas, y las
medidas de Luz y Flecha, para Paucariyo y Colpahuayco, respectivamente.
3.5.2.- Estimación del Caudal Máximo de Diseño para Cunetas por el
Método Racional
3.5.2.1.- Consideraciones Generales
De PARA UD, se presenta algunas Consideraciones Generales sobre cunetas.
Las Cunetas, son canales longitudinales que sirven para recoger y eliminar
rápidamente el agua que cae sobre el firme, y que va a ellas debido a su
pendiente transversal. Su función es trascendental para la conservación, el
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
enemigo mayor de un pavimento de cualquier clase es el agua; al proyectar un
camino hay que cuidar con todo esmero su recojo y eliminación.
Las cunetas tiene sección trapezoidal o triangular, esta última se recomienda
de preferencia, ya que si algún carro resbalase dentro de ella, se desplazará
suavemente, mientras que en las trapezoidales constituye una verdadera zanja
en la que el carro puede caer.
La forma en V adoptada de una cuneta, permite que se les pueda limpiar
rápidamente con la cuchilla de las motoniveladoras.
Las cunetas deben de tener desagües en puntos adecuados del trazado,
utilizando cuantas coyunturas hay para ello, lo más próximos posibles los unos
de los otros, para evitar la excesiva acumulación de caudal que haría precisa
una mayor sección y, en definitiva, de no ser cunetas revestidas, podría ser
causa de que se transmitiese la humedad a la base del pavimento. Las
cunetas son imprescindibles en todas las secciones de corte.
En las Normas Peruanas se especifica que las cunetas serán de sección
triangular, fijándose sus dimensiones de acuerdo con las condiciones
climatéricas, siendo las mínimas las siguientes:
ZONA PROFUNDIDAD ANCHO
Seca 0,20 0,50
Sierra 0,30 0,50
Costa lluviosa y Selva 0,50 1,00
Este ancho se mide desde el borde de la berma a la vertical del vértice bajo, el
talud exterior será el correspondiente al del corte.
En las secciones de suelos deleznables en zonas lluviosas, los taludes de las
cunetas serán de inclinación transversal no menor de 1:3.
En la Selva, cuando los suelos sean deleznables, el ancho será de 3 m.
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
La cuenta del borde en corte cerrado, se podrá reducir hasta 1 m. Los rellenos
de material deleznable tendrán un ancho mayor para alojar cunetas
impermeabilizadas.
En el perfil longitudinal, las cunetas no sobrepasarán las gradientes que
provoquen erosión por la acción de las aguas superficiales. En caso de que
sea preciso usar tales gradientes, las cunetas serán protegidas por
revestimientos. Se podrá también hacer uso de gradientes escalonadas para
romper la velocidad de las aguas.
La estimación de los Caudales Máximos de Diseño para las Cunetas, se hizo
con el Método Racional, en tanto el Método SCS, resultaría de poca
aplicabilidad por la limitación de definir el área aportante.
3.5.2.2.- Secuencia de aplicación del Método Racional
1° El coeficiente de escurrimiento o escorrentía, C.
Para el sistema de drenaje pluvial de la carretera Sicuani - El Descanso,
se estimó un valor para el coeficiente de escorrentía de :
C = 0,45.
2° El tiempo de concentración, Tc.
Para la cuenca aportante “promedio” a la cuneta, se tiene de la
cartografía disponible, IGN 1 /100 000 :
Hs = 4 020 m.s.n.m.; Hi = 4 000 m.s.n.m.
H = 20 m.
L=500 m.
Reemplazando en la fórmula:
Tc = 0,01952 *( (L 3 / H) 0,385)
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
Tc = 0,01952 *( (500 3 / 20) 0,385)
Tc = 8,06 min.
Se asume : Tc = Td = 10 min.
3° Tomar la intensidad de lluvia con Tc = Td = 10 min, del Cuadro N° 3.7 y
Gráfico N° 3.3, para un periodo de retorno de 25 años.
I = 20 mm/hr
4° El área de la cuenca aportante a las cunetas.
Para el cálculo de la cuenca receptora, se ha asumido que las cunetas,
desaguarían en alcantarillas ubicadas en promedio a una distancia entre
ellas de 250 m; el ancho de las zonas aledañas se asume de 50 – 100
m, que incluye la superficie de la cuneta; el área resultante sería
entonces de 12 500 – 25 000 m2 (0,0125 – 0,025, área promedio de :
0,0188 km2).
5° Aplicando la fórmula del Método Racional para obtener el escurrimiento máximo :
Q = C * I * A / 3,6
Q = 0,45 * 20 * 0,0188 / 3,6
Q = 0,047 m3/s
Q = 50 l/s
Se estima entonces que, el escurrimiento máximo hacia las cunetas sería de 50
l/s
3.5.2.3.- Caudal de Diseño de la Cuneta
A.- La Fórmula de Manning
El caudal de diseño de la cuneta, se calculó con la Fórmula de Manning, la
misma que tiene la expresión siguiente :
Qd = A * R 2/3 * S ½ / n
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
Donde :
Q = Caudal, m3/s;
A = Área de la sección hidráulica, m2;
R = Radio hidráulico, m;
S = Pendiente longitudinal;
n = Coeficiente de rugosidad.
B.- Consideraciones para la Sección de la Cuneta
Para la sección propuesta:
H = 0,35 m;
Zd = 1/2,5,
Zi = 1 / 1
Se tendría una capacidad de conducción suficiente para drenar las aguas
provenientes de las zonas aledañas y los taludes, más eventos extraordinarios
que se pudieran presentar.
Siendo en consecuencia las dimensiones finales de la cuneta triangular
revestida en concreto f’c = 175 Kg/cm2 las siguientes:
Ancho superficial = 1.25 m.
Profundidad = 0.35 m.
Talud interno = 2.5/1.0 (H/V)
Espesor de revestimiento = 0.10 m.
Juntas = cada 3.0 m.
Para calcular el diseño para un caudal de 0.05m3/seg
PARA DISEÑAR CUNETAEL CALCULO DEL TIRANTE SEGÚN EL CAUDALQ= 0,05 m3/segn= 0,014s= 0,0294
n° Y A P R Q=1,781 0,05 0,004463 0,187423 0,023809 0,050682
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´
Dato inicialAncho superficial. 1,25h= 0,35
Dando valorh1= 0,05 0,0025ancho 1= 0,1785
0,005 0,0000250,1735 0,03010225
Existen dos tipos de estructuras de entrega, definidas según su punto de
evaluación del proyecto las cuales son:
C.- Pendiente longitudinal de la cuneta
La pendiente longitudinal de la cuneta tiende a adoptar la pendiente del trazo,
pero cuando esta es muy pronunciada (mayor de 5%) la longitud del tramo de
la cuneta se acorta entre 150 m a 200 m aproximadamente.
Se tomaría dicha decisión para evitar velocidades muy altas que a su vez
provoquen erosión de la losa.
D.- Rugosidad de cuneta
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
Debido a las consideraciones adoptadas, es necesario controlar el efecto
abrasivo que se puede presentar por la velocidad con que discurren las aguas
dentro de la cuneta.
Dicho control se podría preveer con la construcción de un revestimiento de
concreto de f’c =175 kg/cm2 y un espesor promedio de 10 cm, con losas de
3,00 m. de longitud, separadas entre sí con una junta de material flexible tipo
asfáltico y de 12,7 mm de espesor.
E.- Longitud del Tramo
La longitud del tramo de cuneta que se ha adoptado para el estudio depende
de varios factores: ubicación de entregas naturales (quebradas, ríos, etc),
ubicación de puntos bajos que presenta el perfil de la carretera y pendiente
muy pronunciada.
Se adoptarían las longitudes del orden de los 250 m.
F.- Entrega de cunetas
Se denomina así a las estructuras que permiten la entrega de las aguas que
conducen las cunetas a los cauces naturales, taludes protegidos, etc., para su
evacuación final.
Existen dos tipos de estructuras de entrega, definidas según su punto de
evaluación del proyecto las cuales son:
F.1 Estructura de Entrega de la Cuneta hacia Terreno Natural.
Se obtiene ante la inevitable necesidad de desfogar las cunetas en terreno
natural contando para ello con una estructura de entrega adecuada. Dicha
estructura cuenta con una transición de concreto f’c = 175 Kg/cm2 para lograr
una sección trapecial con base mostrada en la sección tipo correspondiente
(Zanja de Drenaje Revestido), cuyas características son:
Ancho superior = 0.86 m.
Profundidad = 0.60 m.
Base = 0.17
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
Angulo de talud = 60º ó 1/ (H/V)
Espesor de revestimiento = 0.10 m.
Juntas = cada 3.0 m.
CALCULO DEL TIRANTE HIDRAULICO
para hallar el tirante hidráulico
DATOS Talud (Z) = 1,73 pendiente (S) = 0,021 Base (B) = 0,17 metros Caudal (Q) = 0,05 m3/seg. tipo de material (n) = 0,014 tabla 2.2 # y A P R Q=0,051 1 1,9000 4,1665 0,4560 11,65182 0,1 0,0343 0,5696 0,0602 0,05453 0,089 0,0288 0,5257 0,0549 0,04314 0,0956 0,0321 0,5521 0,0581 0,0498 EL TIRANTE HIDRAULICO (Y) = 0.0956 SEGÚN LOS CALCULOS DE LA CUNETA TRAPEZOIDAL FUNCIONARIA ADECUADAMENTE.
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
CUNETAS Y ZANJAS DE DRENAJE
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
Son estructuras paralelas al camino que serán las que recolecten encausen y desemboquen en las alcantarillas las aguas provenientes de las lluvias, estas serán de forma triangular y trapezoidal y estarán revestidas de concreto con las dimensiones siguientes:
Triangular de 1.00 m x 0.40 m.Triangular de 0.75 m x 0.35 m.Triangular de 0.50 m x 0.30 m.Rectangular 1.00 m x 0.40 m.Trapezoidal variable
Asimismo. Se proyectan zanjas laterales de sección trapezoidal, que serán las encargadas de recolectar, encausar y desembocar las aguas de las laderas circundantes a la carretera principalmente en terrenos de topografía llana a fin de alejar las aguas de la estructura de la vía.
F.2 Estructura de Entrega de la Cuneta hacia las Alcantarillas
En este caso las cunetas vierten directamente el agua pluvial que conducen a
las estructuras de entrada y salida de las alcantarillas. De esta forma se evita
tener mayores lugares de desfogue que pueden derivar en zonas de erosión
potencial.
Para el caso de las estructuras de entrada de las alcantarillas, las cunetas
solas podrán verter el agua pluvial en las estructuras del tipo buzón y tipo alero
recto.
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DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
En el cuadro Nº 3.12 se muestra el cálculo de la capacidad de la cuneta para
diferentes pendientes, con la misma sección analizada.
La relación de cunetas y zanjas revestidas proyectadas se presentan en el
cuadro “Cunetas y Zanjas Revestidas”
Zi= 1 Zd= 2,5 n= 0,014
TD TI H bl y A P R S Q
(m) (m) (m) (m) (m) (m) (lt/s)
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,001 75,0
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,002 106,0
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,003 129,9
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,004 150,0
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,005 167,7
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,006 183,7
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,007 198,4
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,008 212,1
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,009 224,9
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,010 237,1
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,011 248,7
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,012 259,7
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,013 270,3
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,014 280,5
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,015 290,4
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,016 299,9
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,017 309,1
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,018 318,1
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,019 326,8
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,020 335,3
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,021 343,6
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,022 351,7
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,023 359,6
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,024 367,3
0,400 1,00 0,35 0,07 0,28 0,137 1,150 0,119 0,025 374,9
CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE CUNETAS TRIANGULARES
ESTUDIO DEFINITIVO CARRETERA SICUANI - EL DESCANSO
CUADRO N° 3,13
HIDROLOGÍA Y DRENAJE - 2004
H=0.35
ZdZi
11
TI=1/Zi TD=1/Zd
Caudal Vs. Tirante
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025
Pendiente
Cau
dal
(m
3/s)
ALCANTARILLAS
Ingeniería civil Página 33
DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
Son estructuras que se construirán en cada una de las quebradas y/o cauces de cursos de aguas permanentes y/o estacionarias. Las alcantarillas conforman el sistema de drenaje transversal, las misma que suman en el proyecto 83 alcantarillas metálicas TMC con diámetros de 36”, 24 alcantarillas metálicas TMC de 48” 5 alcantarillas metálicas TMC de 60” y una de tipo marco de 3.00 m. x 2.00 m. ubicada en las quebrada del Km. 28+000.
SUB DRENAJE
Los sub drenajes se construirán con la finalidad de captar y evacuar convenientemente los flujos subterráneos que inciden sobre la estructura del la vía, especialmente el pavimento, Los sub drenes serán longitudinales y transversales.
Sub Dren Transversal
Esta obras consisten de un material granular entre 0.50 y 1.00 de diámetro
nominal envuelto con una tela sintética (geotextil) ubicada por debajo de la
capa base con una altura mínima de 0.60 m. y 0.60 m. de ancho y proyectada
transversalmente al eje de la vía en todo el ancho de la plataforma víal,
dándole además, una pendiente del orden de los 2.00% y una adecuada salida
al talud inferior de manera tal que se evite toda posible obstrucción del flujo
para garantizar su eficiencia
Encauzamiento.
El encauzamiento que se ejecutará es con el propósito de modificar y derivar el
curso de un cause de agua hacia otro de modo que permita unir y dar el
tratamiento correspondiente a un solo curso de agua; como el que se produce
en el Km. 28+390 al Km. 28.380.
Ingeniería civil Página 34
DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
ANUAL MÁXIMA MÍNIMA
1 1 1971 31.802 2 1972 24.703 3 1973 26.804 4 1974 32.505 5 1975 25.406 6 1976 22.60 22.607 7 1977 24.808 8 1978 42.809 9 1979 28.70
10 10 1980 37.2011 11 1981 35.5012 12 1982 23.8013 13 1983 46.20 46.2014 14 1984 34.8015 198516 198617 198718 15 1988 23.1019 198920 199021 16 1991 29.2022 17 1992 27.4023 18 1993 30.4024 19 1994 24.5025 20 1995 27.0026 21 1996 40.6027 22 1997 40.5028 23 1998 28.8029 24 1999 24.8030 25 2000 25.8031 26 2001 36.0032 27 2002 34.6033 28 2003 30.40
AÑO PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 HORAS
(mm)
FUENTE : SENAMHI : 1971 - 2000 : OCC - MTC; 2001 - 2003 : PROVIAS DEPARTAMENTAL
(PM24hr)
CUADRO N° 3.1
ESTACIÓN SICUANIPRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 HORAS
(1971 - 2003)
Ingeniería civil Página 35
DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
24 1 2 2 2 2 2 2 2
12 3 3 3 3 4 4 4 4
9 3 4 4 4 5 5 5 5
6 5 5 6 6 6 7 7 8
4 6 7 7 8 8 9 9 10
3 7 8 9 9 10 10 11 12
2 8 9 10 11 11 12 13 14
1 12 13 15 16 16 17 18 19
(mm/hr)(horas)20 25
INTENSIDADES DE PRECIPITACION
DISTRIBUCION TEÓRICA DE WEIBULL - 3A PARTIR DE LA PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS
INTENSIDADES DE PRECIPITACION CON DURACION DE HASTA 1 HORA
Período de Retorno (años)DURACION
500
(mm/hr)
50 100 2005 10
HIDROLOGÍA Y DRENAJE - 2004
ESTUDIO DEFINITIVO CARRETERA SICUANI - EL DESCANSO
CUADRO N° 3.5
ESTACION SICUANI
Ingeniería civil Página 36
DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
FACTORDE
AREA(2) 5 10 20 25 50 100 200 500
1.00 1.12 36 40 43 44 48 51 54 58
12 0.94 0.96 32 36 39 40 43 46 49 52
9 0.90 0.95 30 34 37 38 41 44 46 49
6 0.83 0.94 28 31 34 35 37 40 42 45
4 0.73 0.93 24 27 29 30 32 35 37 39
3 0.65 0.92 21 24 26 27 29 30 32 35
2 0.53 0.89 17 19 20 21 23 24 25 27
1 0.40 0.84 12 13 15 16 16 17 18 19
(1) y (2) :
(horas) (mm)(1)
Y SU DESCOMPOSICION PARA TIEMPOS DE DURACIÓN DE HASTA 1 HORALA PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS (PM24hr)
CUADRO N° 3.4
ESTACION SICUANI
ESTUDIO DEFINITIVO CARRETERA SICUANI - EL DESCANSO
HIDROLOGÍA Y DRENAJE - 2004
DISTRIBUCION TEÓRICA DE WEIBULL - 3(mm)
DURACION
PERIODO DE RETORNO (años)
PRECIPITACION MAXIMA < 24 HRDISTRIBUCION TEÓRICA DE WEIBULL - 3
Gráfico N° 4,8 y 4,7, Hershfield WMO.
FACTORDE
DURACION
PM24hr
Ingeniería civil Página 37
DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
6,00
PERIODODE
RETORNO5 10 15 30 60
(años)
2 1 2 2 3 4
5 2 2 3 4 5
10 2 3 3 5 6
20 2 3 4 5 7
25 2 3 4 5 7
50 2 4 5 6 8
100 3 4 5 7 9
PRECIPITACIONES CON DURACION MENOR A 1 HORAESTACION SICUANI
CUADRO N° 3.6
PRECIPITACION MAXIMA < 1 HORADURACION : 10 - 60 min
HIDROLOGÍA Y DRENAJE - 2004
ESTUDIO DEFINITIVO CARRETERA SICUANI - EL DESCANSO
(mm)
APLICACIÓN DE LA FORMULA DE BELL
pT/t= (0,21 * ln T + 0,52) * (0,54 * t^0,25 - 0,50) p10/60
p10/60 Espíldora Corregido =
Ingeniería civil Página 38
DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
PERIODODE
RETORNOI 5 I 10 I 15 I 30 I 60
(años)
2 15 11 9 6 4
5 19 14 12 8 5
10 22 17 14 9 6
20 25 19 16 11 7
25 26 20 16 11 7
50 30 22 18 12 8
100 33 25 20 14 9
Intensidades referenciales para T 200 - 500 años
ESTACION SICUANIINTENSIDADES DE PRECIPITACION
PARA DURACIONES MENORES A 1 HORADISTRIBUCION DE WEIBULL - 3
INTENSIDAD I (mm/hr)
DURACION : 10 - 60 min
(mm/hr)
HIDROLOGÍA Y DRENAJE - 2004
CUADRO N° 3.7ESTUDIO DEFINITIVO CARRETERA SICUANI - EL DESCANSO
CUADRO N° 3.11
VALORES DEL COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA, C
EN FUNCIÓN DE LA COBERTURA VEGETAL, PENDIENTE Y TEXTURA
VALORES DEL COEFICIENTE DE ESCORRENTÍA, C
TIPO
DE
VEGETACIÓ
PENDIENTE
(%)
TEXTURA
Franco
Arenosa
Franco
Arcillolimosa
Arcillosa
Ingeniería civil Página 39
DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
N Franco limosa
Forestal
0 – 5 0,10 0,30 0,40
5 – 10 0,25 0,35 0,50
10 – 30 0,30 0,50 0,60
Praderas
0 – 5 0,10 0,30 0,40
5 – 10 0,15 0,35 0,55
10 – 30 0,20 0,40 0,60
Terrenos
Cultivados
0 – 5 0,30 0,50 0,60
5 – 10 0,40 0,60 0,70
10 – 30 0,50 0,70 0,80
FUENTE: Tabla 6.4, VILLÓN, del Manual de Conservación del Suelo y del Agua
Chapingo, México, 1977
DRENAJE
4.1.- GENERALIDADES
PARAUD, define el drenaje como “la ciencia de controlar el movimiento de las aguas superficiales y subterráneas con el fin de que no afecten la infraestructura del camino, alejándolas lo más rápidamente de él. El drenaje es así el factor de mayor importancia para reducir los gastos de conservación del camino”.
Este autor, para destacar la importancia del drenaje, manifiesta que “Un concepto cabal de lo que representa el drenaje para un camino, es el dicho tan común entre los Ingenieros de los E.E.U.U. de N.A. de que un camino para que esté bien construido requiere tres condiciones: 1°) Drenaje; 2°) Drenaje y, 3°) Drenaje”.
En el mismo sentido, refieren WRIGHT – PAQUETTE que “Uno de los aspectos más importantes en la ubicación y proyecto de carreteras rurales y calles en las ciudades, es la necesidad de proporcionar un drenaje adecuado. Es absolutamente esencial un drenaje conveniente y económico para proteger la inversión hecha en la estructura de las carreteras y la vida de las personas que las usen”.
ARMCO cita lo comentado por un funcionario estatal de vialidad estadounidense en referencia a la conservación de las estructuras de drenaje:
Ingeniería civil Página 40
DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
“Fuera de las características para la comodidad en el tránsito de la vía pavimentada, ningún otro detalle requiere tanta atención de parte del operario para la conservación que las alcantarillas para la carretera. Muchos de los problemas en la conservación de las alcantarillas se deben al hecho de que con demasiada frecuencia los proyectistas parecen creer que las alcantarillas servirán sólo para dar paso a agua limpia. Pero éste no el caso sino en pocas ocasiones en la práctica, y son muchos los casos en que las aguas pluviales arrastran hasta un 50% de materiales detríticos que, debido al rápido cambio en la rasante a la entrada de la alcantarilla, causan el atascamiento completo de la misma, con el resultante desbordamiento por sobre la calzada y en algunos casos, especialmente cuando existen terraplenes altos, la intensa presión estática puede resultar en la pérdida del terraplén”.
WRIGHT – PAQUETTE, distinguen en el drenaje, el superficial y subterráneo: “Las estructuras que se levantan para controlar el flujo de agua superficial se llaman por lo general “drenaje superficial”, en tanto que aquéllas relacionadas con el agua subterránea en sus diferentes formas se designan “drenaje subterráneo”.
En este contexto conceptual, en el presente capítulo, se desarrolla la propuesta de infraestructura de drenaje superficial y subterráneo para la Carretera Sicuani - El Descanso, Tramo Km.20 + 000 – Km.30 + 000, Cuzco.
4.2.- DRENAJE SUPERFICIAL
En general, se distingue en el drenaje superficial: (1) El drenaje transversal, constituido por estructuras tipo como alcantarilla, badenes, pontones y puentes; y (2) El drenaje longitudinal, como cunetas, zanjas de coronación, y zanjas de drenaje, respectivamente.
4.2.1.-Drenaje Superficial Transversal
En el drenaje superficial transversal de la Carretera Sicuani – El Descanso, Tramo 20 + 000 Km. – 30 + 000 Km., se ha previsto en las diversas quebradas y/o cauces menores inventariados y evaluados, las respectivas Estructuras de Cruce, que serían básicamente alcantarillas.
Definidos los caudales máximos de diseño, estimados por el Método SCS (item 3.5.1), se propuso el dimensionamiento hidráulico para las Estructuras de Cruce del Proyecto Carretera Sicuani - El Descanso, Tramo Km. 20 + 000 – Km.30 + 000 .Drenaje Superficial Longitudinal
La función del Drenaje Superficial consiste en controlar y disponer de las agua que se precipitan directamente sobre el camino y zonas adyacentes. Su misión principal consiste en alejar las aguas lo más rápidamente para que no se filtren dentro de las explanaciones, haciéndolas perder estabilidad o las erosiones.
Ingeniería civil Página 41
DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
Este drenaje se efectúa en primer lugar mediante el bombeo de la superficie de rodadura, este hace que el agua corra transversalmente hacia las cunetas o taludes.
Las cunetas son paralelas al eje del camino y desembocan en las alcantarillas que son las que sacan el agua a través del camino. Según la forma de la sección transversal, llevará una o dos cunetas, según que se trate de cortes abiertos o cerrados.
De una u otra manera, es indispensable que – a las cuentas - se les provea de desagües, de manera que en ningún momento lleguen a colmar su capacidad; que en ningún caso quede una cuneta sin conexión a una salida, precauciones especiales en este sentido deben tomarse en los puntos bajos del terreno y en los lugares en que cambian las secciones de corte a relleno.
Los taludes constituyen también elementos auxiliares del drenaje, ya que orientan el agua cuando cae sobre ellos.
Las dimensiones de las cunetas propuestas, son tales que pueden drenar volúmenes normales de agua, pero si hay la posibilidad de que pueda caer un gran volumen en poco tiempo, no pueden ampliarse sus dimensiones para prever esta circunstancia, se hace entonces necesario hacer cunetas fuera de la carretera, que ayudarán a las otras a extraer rápidamente toda el agua precipitada, se les conoce con el nombre de Zanjas.
Las cunetas, son, naturalmente, del mismo material de los cortes y llevan la misma pendiente del camino, cuando ésta es muy fuerte, hay peligro de que el agua en movimiento erosione y se hace necesario revestirlas o hacerles gradines para cortar la fuerza de la corriente. Tanto el revestimiento como los gradines pueden hacerse de piedras con mortero de cemento.
Se presenta a veces el caso de caminos que atraviesan terrenos prácticamente planos (caso de la Pampa Viluyo), casi sin inclinación, y resulta un verdadero problema la eliminación de las aguas de las cunetas y zanjas de drenaje; se hace necesario entonces, levantar la topografía y buscar directamente en el campo con el nivel, hacia donde está la inclinación del terreno para llevar en esa dirección los desagües.
En el Drenaje Superficial Longitudinal de la Carretera Sicuani - El Descanso, Tramo 20 +000 – 30 + 000 km, se propone proyectar : (1) Cunetas, (2) Zanjas Revestidas, (2) Zanjas de Drenaje, y (4) Zanjas de Coronación, respectivamente.
4.2.2.1.- Cunetas Proyectadas
Dimensionada hidráulicamente la Cuneta Tipo en el item 3.5.2, se proyectaron los tramos de cuneta para la Carretera Sicuani - El Descanso, Tramo 20 +000 – 30 + 000 km.
Ingeniería civil Página 42
DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
Ver los Tramos de Cuneta propuestos, en el Cuadro N° 4.2, y que harían una longitud total ||de 8 321,10 m.
4.2.2.2.- Zanjas Revestidas
Las Zanjas Revestidas, tendrían una sección tipo de las siguientes características :
.* Ancho Superior = 0,86 m;
.* Profundidad = 0,60 m;
.* Base = 0,17 m;
.* Ángulo de Talud = 60° o 1 / 30,5 (H/V)
.* Espesor de Revestimiento = 0,10 m;
.* Juntas = cada 3,00 m.
La Propuesta de Zanjas Revestidas – con una longitud de 1 390,10 m – se presenta en el Cuadro N° 4.3.
4.2.2.3.- Zanjas de Drenaje
Con el objeto de evacuar los flujos de aguas superficiales y/o subsuperficiales, se proyectan Zanjas de Drenaje (sin revestir), de sección trapezoidal, adyacente a la vía, las mismas que tendrán un ancho superior de 2,50 m, una profundidad de 1,00 m, un ancho de fondo o base de 0,50 m.
Las Zanjas de Drenaje se ubicarán a 8 m del eje de la vía, y principalmente en terrenos de topografía llana, su pendiente debe ser inferior a 3%. Serán construidas para derivar a cursos de agua definidos, como el ubicado en el km 28 + 350 y derivar al km 28 + 380.
La Propuesta de Zanjas de Drenaje, se presenta en el Cuadro N° 4.4.
Si bien se ha levantado considerablemente la rasante en Pampa Viluyo (1 m en promedio), para minimizar los problemas de drenaje, se sugiere considerar en el análisis para el diseño, las Zanjas de Drenaje propuestas, conjuntamente con los suelos y la topografía.
4.3.- SUBDRENAJE
Con la finalidad de captar y evacuar convenientemente los flujos subsuperficiales y subterráneos que inciden sobre la estructura del pavimento, es conveniente proyectar subdrenes longitudinales y transversales.
Ver la Propuesta de Subdrenaje en el Cuadro N° 4.5.
4.3.1.-Subdrenaje Longitudinal
Ingeniería civil Página 43
DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
Los subdrenes longitudinales, deberán emplazarse por debajo de las respectivas cunetas laterales revestidas, a una profundidad mínima de 1,00 m, con respecto al fondo de la cuneta lateral.
Estas obrsa, deberán proyectarse con una salida de talud inferio y/o alcantarilla correspondiente, de tal manera que su longitud no sea superior a los 100 m, con el objeto de garantizar su eficiencia de drenaje.
4.3.2.-Subdrenaje Transversal
Los subdrenes transversales, se deberán ejecutar con el propósito de cortar los posibles flujos longitudinales que corren a través de la estructura del pavimento y/o subrasante.
Estas obras consisten de material granular entre 0,50 y 1,00 m de diámetro nominal envuelto en tela sintética (geotextil), ubicada por debajo de la capa base con una altura mínima de 0,60 m y 0,60 m de ancho, y proyectada transversalmente al eje de la vía en todo el ancho de la plataforma vial, dándole además una pendiente del orden de 2,00%, y una adecuada salida al talud inferior de manera tal que se evite toda posible obstrucción del flujo para garantizar su eficiencia.
4.4.- ENCAUZAMIENTO
El encauzamiento que se ejecutará, es con el propósito de modificar y derivar el curso de un cauce de agua, hacia otro, de modo que permita unir y dar el tratamiento correspondiente a un solo curso de agua, como el que se produce en el tramo 28 + 390 a 28 + 380 km.
Ingeniería civil Página 44
DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
N° ESTRUC - LONGITUDTURA DE
IZQ. DER. CUNETA(m)
1 20 + 000,00 20 + 027,40 Alcantarilla X 27.402 20 + 027,40 20 + 120,00 Alcantarilla X 92.603 20 + 170,00 20 + 431,70 Alcantarilla X 261.704 20 + 210,00 20 + 410,00 Alcantarilla X 200.005 20 + 500,00 20 + 570,00 Alcantarilla X 70.006 20 + 880,00 20 + 960,00 Alcantarilla X 80.007 21 + 020,00 21 + 191,80 Alcantarilla X 171.808 21 + 030,00 21 + 160,00 Alcantarilla X 130.009 21 + 430,00 21 + 492,00 Alcantarilla X 62.00
10 21 + 553,00 21 + 700,00 Alcantarilla X 147.0011 21 + 700,00 22 + 000,00 Alcantarilla X 300.0012 21 + 820,00 21 + 970,00 Alcantarilla X 150.0013 22 + 054,00 22 + 212,80 Alcantarilla X 158.8014 22 + 090,00 22 + 212,80 Alcantarilla X 122.8015 22 + 240,00 22 + 400,00 Alcantarilla X 160.0016 22 + 700,00 22 + 760,00 Alcantarilla X 60.0017 22 + 710,00 22 + 760,00 Alcantarilla X 50.0018 22 + 760,00 22 + 840,00 Alcantarilla X 80.0019 22 + 810,00 22 + 850,00 Alcantarilla X 40.0020 23 + 033,00 23 + 060,00 Alcantarilla X 27.0021 23 + 400,00 23 + 470,00 Alcantarilla X 70.0022 23 + 295,00 23 + 450,00 Alcantarilla X 155.0023 23 + 680,00 23 + 870,00 Alcantarilla X 190.0024 23 + 650,00 24 + 100,00 Alcantarilla X 450.0025 26 + 015,00 26 + 120,00 Alcantarilla X 105.0026 26 + 120,00 26 + 440,00 Alcantarilla X 320.0027 26 + 440,00 26 + 850,00 Alcantarilla X 410.0028 26 + 630,00 26 + 850,00 Alcantarilla X 220.0029 26 + 850,00 27 + 073,80 Alcantarilla X 223.8030 27 + 073,80 27 + 267,50 Alcantarilla X 193.7031 27 + 267,50 27 + 470,00 Alcantarilla X 202.5032 27 + 470,00 27 + 571,90 Alcantarilla X 101.9033 27 + 571,90 27 + 910,00 Alcantarilla X 338.1034 27 + 830,00 27 + 910,00 Alcantarilla X 80.0035 27 + 910,00 28 + 380,00 Alcantarilla X 470.0036 27 + 910,00 28 + 030,00 Alcantarilla X 120.0037 28 + 380,00 28 + 740,00 Alcantarilla X 360.0038 28 + 310,00 28 + 350,00 Alcantarilla X 40.0039 28 + 740,00 28 + 993,00 Alcantarilla X 253.0040 28 + 830,00 28 + 910,00 Alcantarilla X 80.0041 28 + 993,00 29 + 120,00 Entrega Pr. X 127.0042 29 + 025,00 29 + 120,00 Alcantarilla X 95.0043 29 + 120,00 29 + 290,00 Alcantarilla X 170.0044 29 + 135,00 29 + 290,00 Alcantarilla X 155.0045 29 + 290,00 29 + 400,00 Alcantarilla X 110.0046 29 + 290,00 29 + 360,00 Alcantarilla X 70.0047 29 + 400,00 29 + 550,00 Alcantarilla X 150.0048 29 + 410,00 29 + 550,00 Alcantarilla X 140.0049 29 + 550,00 29 + 661,00 Alcantarilla X 111.0050 29 + 550,00 29 + 630,00 Alcantarilla X 80.0051 29 + 661,00 30 + 000,00 X 339.00
8,321.10
CUNETAS PROPUESTAS
HIDROLOGÍA Y DRENAJE - 2004
LADO DE CAMINO
DRENAJE SUPERFICIAL TRANSVERSAL
CUADRO N° 4.2
CARRETERA SICUANI - EL DESCANSO (CUSCO)TRAMO : 20 + 000 - 30 + 000 km
PROGRESIVA
TOTAL (m)
DE A(km)
Ingeniería civil Página 45
DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
N° ESTRUC - LONGITUDTURA DE
IZQ. DER. ZANJA REV.(m)
1 20 + 120,00 20 + 154,20 Alcantarilla X 34,202 20 + 154,20 20 + 170,00 Alcantarilla X 15,803 20 + 431,70 20 + 500,00 X 68,304 20 + 570,00 20 + 875,60 Alcantarilla X 305,005 20 + 875,60 20 + 880,00 X 4,406 20 + 960,00 21 + 020,00 X 60,007 21 + 191,80 21 + 320,00 X 128,208 21 + 320,00 21 + 430,00 X 110,009 22 + 000,00 22 + 054,00 X 54,00
10 22 + 212,80 22 + 240,00 27,2011 22 + 840,00 23 + 033,00 Alcantarilla X 193,0012 23 + 060,00 23 + 220,00 Alcantarilla X 160,0013 23 + 450,00 23 + 680,00 X 230,00
1.390,10
.
ZANJAS REVESTIDAS PROPUESTAS
HIDROLOGÍA Y DRENAJE - 2004
LADO DE CAMINO
DRENAJE SUPERFICIAL TRANSVERSAL
CUADRO N° 4.3
CARRETERA EL DESCANSO - SICUANI (CUSCO)TRAMO : 20 + 000 - 30 + 000 km
PROGRESIVA
TOTAL (m)
DE A(km)
CARRETERA SICUANI - EL DESCANSO (CUSCO)
TRAMO : 20 + 000 - 30 + 000 km
HIDROLOGÍA Y DRENAJE - 2004
DRENAJE SUPERFICIAL LONGITUDINAL
ZANJAS DE DRENAJE PROPUESTAS
Nº UBICACIÓN LADO
LONGITUD Km. Km.
1 20+570 20+875 IZQ 305
2 20+960 21+190 IZQ 230
3 22+213 22+506 IZQ 293
4 22+510 22+700 IZQ 190
5 23+600 24+160 DER 560
6 23+590 23+760 IZQ 170
7 24+160 24+540 DER 380
Ingeniería civil Página 46
DRENAJE DE VÍAS TERRESTRES
ZANJA PARA DERIVAR CURSO base = 0.3ancho = 1.5 altura = 0.4
28+350 28+380 IZQ 70
ENCAUZAMIENTO
28+390 28+380 IZQ 39.2
CUADRO N° 4.5CARRETERA SICUANI -- EL DESCANSO (CUSCO)
TRAMO : 20 + 000 - 30 + 000 kmHIDROLOGÍA Y DRENAJE - 2004
SUBDRENAJE
N° PROGRESIVALADO DE CAMINO LONGITUD
DE DE A IZQ. DER. SUBDRENAJE
(km) (m)
1 20 + 875,00 20 + 940,00 X 65.002 22 + 054,00 22 + 200,00 X 146.003 22 + 700,00 22 + 760,00 X 60.00
Ingeniería civil Página 47