construccion de alcantarillas viales

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  • 8/18/2019 construccion de alcantarillas viales

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     Ing. José Martín Diaz Arias

    Satipo, Junio 2014

    DISEÑO DE OBRAS DE DRENAJE

    EN CARRETERAS

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    2 ALCANTARILLAS

    Se define como alcantarilla a la estructura cuya luz sea menor a

    6.0 m y su función es evacuar el flujo superficial proveniente de

    cursos naturales o artificiales que interceptan la carretera.

    En la proyección e instalación de alcantarillas el aspecto técnico

    debe prevalecer sobre el aspecto económico, es decir que nopueden sacrificarse ciertas características idr!ulicas sólo con el

    objetivo de reducir los costos.

    Sin embar"o, es recomendable que la ubicación, alineamiento y

    pendiente que se elija para cada caso, estar! sujeta al buen

     juicio del especialista, quien deber! estudiar los aspectosidroló"icos, idr!ulicos, estructurales y fenómenos de

    "eodin!mica e#terna de ori"en ídrico, para obtener finalmente la

    solución m!s adecuada compatible con los costos, operatividad,

    servicialidad y se"uridad de la carretera.

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    Comparación entre alcantarilla - puente

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    Secciones tpicas !e alcantarillas

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    Secciones !e alcantarillas con "on!o natural

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    #aria$les %i!r&ulicas en alcantarillas

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    #aria$les %i!r&ulicas en alcantarillas

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    Control al in'reso

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    Control al in'reso

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    Control a la sali!a

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    Control a la sali!a

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    (lu)o so$re la alcantarilla

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    (lu)o

    so$re lacarretera

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    Alcantarilla !e per"il tipo si"ón in*erti!o

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    Alcantarilla !e alineamiento cur*o

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    Alcantarilla m+ltiple con un o)o para "lu)o mnimo

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    Alcantarilla !e , tramos

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    Alcantarilla !e 2 tramos

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    Diseo %i!r&ulico con&$acos

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    Criterios !e !iseo !e alcantarillas

    Ubicación en planta

    $a ubicación en planta ideal es la que si"ue la dirección de la corriente,

    sin embar"o, se"%n requerimiento del &royecto la ubicación natural

    puede desplazarse, lo cual implica el acondicionamiento del cauce, a la

    entrada y salida con la construcción de obras de encauzamiento u

    otras obras complementarias. Se debe, elaborar una relación de

    alcantarillas completa con una columna para indicar el 'n"ulo de

    esviaje de la alcantarilla con respecto a la vía. En las curvas se indica

    la palabra, (radial).

    Pendiente longitudinal

    $a pendiente lon"itudinal de la alcantarilla debe ser tal que no altere

    desmesuradamente los procesos "eomorfoló"icos, como la erosión ysedimentación, por ello, los cambios de pendiente deben ser

    estudiados en forma cuidadosa, para no incidir en dicos procesos

    que pueden provocar el colapso de la estructura. &ara las

    alcantarillas pluviales y donde sea posible, se recomienda mantener

    una pendiente de *+.

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    TIPOS DE ALCANTARILLAS MAS COMUNES:

    En general para carreteras en zonas lluviosas se recomiendan los siguientes tipos de alcantarillas y pontones:

    Tipo FunciónTipo de Caudal y capacidad

    máima e!"imada

    TMC 600 mm

    Ó tubos de concreto

    Solamente como pase de riego. Qma ! 0."0 m#$s

    TMC %00 mm &luvial' de dimensiones m(nimas

     por mantenimiento

    Qma ! 0.%0 m#$s

    TMC )*00 mm &ara +uebradas menores Qma !).*0 m#$s

    TMC ),00 mm &ara +uebradas medianas Qma! *.00 m#$s

    TMC )-00 mm &ara +uebradas grandes Qma! ".00 m#$s

    Marcos de concreto Quebradas Caudal variable' poca cobertura

    de la carretera.

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    OTRAS O#RAS DE ARTE TRANS$ERSALES

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    TIPOS DE CABEZALES

    Tipo Alero.- Es el m!s com%n, cuando el anco de la quebrada se

    debe reducir para conducir el a"ua acia el in"reso de la alcantarilla

    -. &uede ser a la entrada y a la salida de la alcantarilla.

    Tipo Caón.- Solamente se usa a la entrada de las alcantarillas y

    sirva para contener el a"ua de las cunetas acia la alcantarilla, tieneque tener un nivel de in"reso por debajo de la cota del tubo /0 cm1

    para los sedimentos y piedras. En las paredes verticales se pueden

    apreciar las descar"as de los subdrenes. ambién se puede usar en

    un sector de corte en roca.

    Tipo !uro.- Es de altura variable y se puede usar para descar"ar ela"ua pluvial y se recomienda que solamente ten"an una caída de * a

    2 m como m!#imo dependiendo del material donde se descar"a. En

    la planta, el muro puede ser de muco mayor lon"itud que el

    requerido por la alcantarilla para ase"urar la contención de la

    plataforma.

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    Cuadro co"parati#o entre alcantarilla$ T!C % alcantarilla$ tipo !arco

    Pa%áme"%o TMC Ma%co de conc%e"o

    a%mado

    Comen"a%io!

    Costos Menor costo Mayor costo epende muc/o de losagregados

    apidez deconstrucci1n

    2pido 3ormal Me4or es la TMC

    ugosidad 0.0*" 0.0), El concreto tiene mayorcapacidad /idr2ulica

    Calculo /idr2ulico bacos 6S0,

    6EC 7S68-

     bacos 6S0,

    6EC 7S68-

    El c2lculo es similar' var(an

    los coe9icientes y 2bacos.

    elleno controlado Si re+uiere un rellenoestructura para +ue9uncione

     3o re+uiere unrelleno estructural' elmarco esautoportante

    Sin embargo el pavimento sire+uire un control de losrellenos estructurales enambos casos.

    :elocidad m2ima epende del espesor dela planc/a met2lica

    epende de lacalidad del concreto

    y el recubrimiento.

    En ambos casos v ma ; , m$s

    Cabezales e concreto e concreto Son iguales

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    Cuadro co"parati#o entre alcantarilla$ T!C % alcantarilla$ tipo !arco

    Pa%áme"%o TMC Ma%co de conc%e"o

    a%mado

    Comen"a%io!

    ecubrimiento 0.60 m 0.00 Si marco de concreto sere9uerza puede +uedar a nivelde rodadura.

    os da>ados.

    esanar' picar ycambiar los /ierrosoidados' usarep1idos como puente de ad/erencia.

    Es me4or la TMC para elmantenimiento.

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    Alguno$ Progra"a$ de Có"puto para

    calcular alcantarilla$

    - &EC 'AS

    - &()

    - &(D'OCUL*E'T

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    o!ulo !e!isipación !eener'a a la

    sali!a

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    otal

    3iscar"e

    /cms1

    ulvert

    3iscar"e

    /cms1

    4ead5ater

    Elevation

    /m1

    nlet

    ontrol

    3ept /m1

    7utlet

    ontrol

    3ept /m1

    8lo5

    ype

    9ormal

    3ept /m1

    ritical

    3ept /m1

    7utlet

    3ept /m1

    ail5ater

    3ept /m1

    7utlet

    :elocity

    /m;s1

    ail5ater

    :elocity

    /m;s1

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