DISEÑO DE SUB-DRENES
CAUDAL DE DISEÑO
Donde: Qd: Qi: Qh: Qs:
Caudal de diseño. Caudal por infiltración. Caudal debido a filtraciones puntuales estimado en campo. Caudal sub superficial.
Caudal por Infiltracion Directa
Donde: Qi : Caudal por infiltración, cm3/s. : Intensidad de lluvia anual, para un Tr = 30 años, tiempo de concentración de 0.! a " #oras, c I B: $nc#o de infiltración %perpendicular %perpendicular al flu&o del subdren', cm. L: (on)itud del subdren, cm. F i i: *actor de infiltración. %+er Cuadro *actores de infiltracion'. F r r : *actor de retención de la base %+er %+er Cuadro *actores de etencion de la -ase'.
Factore Factores s de Rete Retenci nción ón de l
Factores de Infiltración ipo de carpeta Carpetas asf4lticas mu bien conservadas Carpetas asf4lticas normalmente conservadas Carpetas asf4lticas pobremente conservadas Carpeta de concreto de cemento 5ortland
Fi 0.30 0.0 0.!0 0.
ipo de Base -ases bien )radadas, en servicio ! años o m4s -ases bien )radadas, en servicio menos de ! años -ases mal )radadas, en servicio ! años o m4s -ases mal )radadas, en servicio menos de ! años.
(os valores de B! Fi y Fr , dependen de las caracter6s caracter6sticas ticas del paviment pavimento o se mantienen mantienen constantes constantes a lo lar) son: I = 0.00013"2 cm/s B= 00 cm L= "0000 cm Fi = 0.!0 Fr= 0.33 eemplaando valores, se obtiene: Qi=
!"!#$%&
cm3/s
(Intensidad de "ur#as I$F de la %stacion &ilcashuaman 'ara = (Longitud ma mayor entre descargas de de su subdrenes) (Factor de infiltración) (Factor de retencion de la base granular)
Caudal Su' ( superficial 5ara flu&o sub 7 superficial, emplearemos la ecuacion de Darc
Donde: ,: Coeficiente de permeabilidad del suelo adacente, cm/s. i: 8radiente #idr4ulico. -: $rea efectiva para el caso del abatimiento del nivel fre4tico, fre4tico, cm".
Donde: ∆h : 59rdida de car)a #idr4ulica, m . : Distancia en la dirección del flu&o, m.
e tiene: ,= ∆h
= .=B= i=
1.0;70! 1.!0 .00 0."!
cm/s
(&alor de 'ermeabilidad ms desfa#orable 0 $atos g
m m
(1m = 24* mitad del ancho de la 'lataforma 5 4 m
L= "00.00 "00.00 m %con %consid sidera erando ndo subdre subdren n lon) lon)itu itudin dinal al de maor maor lon)i lon)itud tud'' ∆h . L = 300.00 m" -= -= 3000 300000 000. 0.00 00 cm" cm" eemplaando valores, se obtiene: Qsi=
.!0
cm3/s
Dado
!)$**
cm3/s
A+ORE DE FILRACIONES +UNUALES Qh=
*$**
cm3/s
!""%$%&
cm3/s
*$****
m3/s
=
*$****
*$**!"
m3/s
=
!$"**
FINAL,ENE Qd=
=
CA+ACIDAD CA+ACIDAD DE CONDUCCION DEL SUBDREN
5endiente
+elocidad %cm/s'
Caudal Su' ( superficial 5ara flu&o sub 7 superficial, emplearemos la ecuacion de Darc
Donde: ,: Coeficiente de permeabilidad del suelo adacente, cm/s. i: 8radiente #idr4ulico. -: $rea efectiva para el caso del abatimiento del nivel fre4tico, fre4tico, cm".
Donde: ∆h : 59rdida de car)a #idr4ulica, m . : Distancia en la dirección del flu&o, m.
e tiene: ,= ∆h
= .=B= i=
1.0;70! 1.!0 .00 0."!
cm/s
(&alor de 'ermeabilidad ms desfa#orable 0 $atos g
m m
(1m = 24* mitad del ancho de la 'lataforma 5 4 m
L= "00.00 "00.00 m %con %consid sidera erando ndo subdre subdren n lon) lon)itu itudin dinal al de maor maor lon)i lon)itud tud'' ∆h . L = 300.00 m" -= -= 3000 300000 000. 0.00 00 cm" cm" eemplaando valores, se obtiene: Qsi=
.!0
cm3/s
Dado
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cm3/s
A+ORE DE FILRACIONES +UNUALES Qh=
*$**
cm3/s
!""%$%&
cm3/s
*$****
m3/s
=
*$****
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m3/s
=
!$"**
FINAL,ENE Qd=
=
CA+ACIDAD CA+ACIDAD DE CONDUCCION DEL SUBDREN
5endiente
+elocidad %cm/s'
5endiente %>' 0> "> > >
Dm 1"mm 0.00 0." 0.!0 0.20
1 s 7 . c 0 o 6 u l f l e d d a d i c o l e 5
+elocidad %cm/s' Dm 1mm Dm "!mm 0.00 0.00 0." 1.1" 1."! "."! ".00 3.!0
Dm !0mm 0.00 1.!0 3.00 .!0
58*$9)*S 58*$):"S S 5s 5
! .!
58*$!"S
Dm 1"mm Dm
58*$!"S
3.! 1=mm Dm "!mm 3
".! " 1.! 1 0.! 0 70.03
0.0"
+endie nte del de l su'dren su'dren 0/1
0.0
Nota2 = 5 Di.ensionando Seccion de Su'dren $nc#o= $lto= $rea= Qd=
0.0 1.!0 0.0 1"".2
m %minimo' m m" cm3/s
+ara una +endiente de !/ 0.in1 ene.os2 ene.os2
+ %cm/s' ? %cm3/s'
Dm 1"mm 0.1" 113
Dm 1mm 0.31" "202
Dm "!mm 0.!" !0!2
Dm !0mm 0.!0 !0
No
o34
o34
o34
Dm "!mm
Dm !0mm
+ara una +endiente de )/ ene.os2
Dm 1"mm
Dm 1mm
+ %cm/s' ? %cm3/s'
Dm 1"mm 0.30 !0
Dm 1mm 1.!0 100
Dm "!mm ".210 "!"0
Dm !0mm 3.!0 33!0
o34
o34
o34
o34
Conclusión2 ;l material drenante adecuado deb e tener un diametro m6nimo de Dm 1mm% 3/@' m4Aimo Dm !0mm
DISEÑO DE LA UBERIA COLECORA ;mplearemos la ecuacion de Bannin):
Conclusión 2 Usare.os u'eria ;D+E #<
/s
a Base Fr
= !!.!
1/
m= 0.1
1/3
n= 0.31
1/3
T= !0
1/"
I= "".0
de este tramo 5!0años= 2.
*a+os y tc=3*min)
".
3000 0.00112
mm/#ora
otecnicos) 'or cuneta)
era el doble del
l/s
l/s
ndiente del subdren
1000000 0.001""2
Necesita col (a tuberia co 0.001""2 ;l filtro condu
car una tu'eria de +5C ducir4 un caudal de: cir4 un caudal de :
71!2.0" cm3/s 70.001!2 m3/s "202.00 cm3/s 0.00"202 m3/s
ANE=O C$&$! CALCULO ;IDRAULICO DEL SUBDREN 0 L8"**.1 !$
DEER,INACION DEL CAUDAL DE INFILRACION ;l caudal de diseño considerara el caudal por infiltración el flu&o subsuperficial teniendo la si)uiente eApresión
Qd = Qi 5 Qs Donde: Qd = Caudal de diseño ?i = Caudal por infiltración directa %lt/se)' ?s= caudal por infiltración subsuperficial %lt/s'
A$
Deter.inación del caudal por Infiltración directa
Debido a la infiltración de la precipitación
> 0.7s1 1.00;70 +alores de las variables para el diseño del ubdren: $ %m"/m' = 0. i = 0."" Caudal de infiltración por metro: <%m3/s/m' = ".13;70! Caudal considerando (="00m subdren de lon)itud maor: ?s%m3/s' = 0.003 Q s (lt/s) = 4.27 eemplaando en la si)uiente fórnula:
Qd = Qi 5 Qs Q d (lt/s) = 5.05 Q d (m3 /s) = 0.00505
"$
CALCULO DE LA CA+ACIDAD DRENANE e utiliar4 la ecuacion de Gaen 7 Hilliams para determinar la capacidad drenante ? = 0."2! C D".3 0.!
JJ
%"'
Donde: ?
= Capacidad drenante C = Coeficiente de G7H %depende del material del tubo' D%m'= Di4metro del tubo
%m3/s'
%m/m' = 5endiente del dren ;l dren es un tubo de GD5; con di4metro de ;l valor del Coeficiente de G7H es: (a pendiente del dren %m/m' :
0.1!" 1!0 0.0!
eemplaando en %"': ? %m3/s' =
0.0!22
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
Q (m3 /s) = 0.05883
?d @ ? ;l caudal de la capacidad drenante es maor
$
DIA,ERO DE LA UBERIA 5ara la determinación del di4metro de la tuber6a, emplearemos la ecuación de Bannin) Q
? %m3/se)' = D %m' = s %m/m' = n=
=
1
n
AR
2 3
1
S
2
0.00!0! GD5; 1> 0.01
Como resultado de la aplicación de la fórmula: %m' = 0.0! e
del di4metro de la tuber6a v%m/se)' = 0.2 flu&o subcritico
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
$
DISEÑO DE LA UBERIA COLECORA - SUBDREN ;D+E
Calculo del Caudal5elocidad s$ 01 tirante de aua Q
=
8 :<
1
n
2
1
3
AR
S
2
Datos: n = 0.01
1 s 7 . 0 l a d u 0.0"! a C
D %m' = 0.1! o %m/m' = 0.0" Para, Q= 0.00505 m3 /seg K %m' = 0.0!2
1 s 7
. 0 d a d i 1."0 c o l e 1.00 5
Caudal A 5elocidad
0.0"0
bl %m' = 0.02
0.20
>Tirante = 3!.>
0.01! 0./0
$n)%rad' = ".!"
0.010
"
$ %m ' = 0.00!0
0.0
5%m' = 0.10
0.00!
0."0
%m' = 0.0301 0.000
+%m/se)' = 0.2!!
0.000
?%m3/se)' = 0.00!0!
0.00 0.0!0
0.100
0.1!0
irante 0.. 1
%lt/se)' !.0!
Caudal
E
o %m/m'
K
1
0.0"
0.01!
"
0.0"
0.030
3
0.0"
0.0
+elocidad
$n)
$ %m"'
5 %m'
%m'
T%m'
+ %m/se)'
? %m3/se)'
*
10>
1."
0.00
0.10
0.01
0.01
0.0
0.000
0.0
0.0"3!
"0>
1.2!
0.00
0.1
0.0"
0.1"1
0."
0.00"
0.1
0.02
30>
".3"
0.00
0.12
0.03
0.13
0.2
0.00
0.12
0.0!
>Tir
; %m7 )/)'
#
*$*"
*$*))
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"$)9
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0.0"
0.010
0>
".3
0.002
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0.03"
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0.0"
0.00
1.3!
0.10"!
!
0.0"
0.0
!0>
3.1
0.01
0."
0.0
0.1!"
1.00
0.00
1.31
0.1""
0.0"
0.01
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0.01
0."
0.0
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1.0
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0.10
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3.
0.01
0.30
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0.13
1.1"
0.01!
1.1!
0.10
2
0.0"
0.1""
20>
.3
0.0"
0.3
0.0!
0.1"1
1.1
0.012
1.0"
0.122"
0.0"
0.13"
0>
!.00
0.0"
0.32
0.0!
0.01
1.13
0.01
0.23
0."01
?m4Aimo
0.0"
0.11
".!>
!.1
0.0"
0.3
0.0
0.0203
1.11
0.0"0
0.
0."01
+m4Aimo
0.0"
0.1"
2".!>
.!
0.0"
0.3!
0.0!
0.11!2
1.1
0.012
0.2
0.1"0
?,+=!>K
0.0"
0.11
!.0>
.1
0.01
0.3"
0.0!
0.13"0
1.13
0.01
1.0
0.1
Descripción de ter.inos2 n= ru)osidad
0.012"1!
0.22
D= di4metro o = pendiente K = tirante bl= borde libre $ = area 5= per6metro # = radio #idr4ulico v = velocidad ?= caudal
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
ANE=O C$&$" CALCULO ;IDRAULICO DEL SUBDREN 0 L8**. 1 !$
DEER,INACION DEL CAUDAL DE INFILRACION ;l caudal de diseño considerara el caudal por infiltración el flu&o subsuperficial teniendo la si)uiente eApresión
Qd = Qi 5 Qs Donde: Qd = Caudal de diseño ?i = Caudal por infiltración directa %lt/se)' ?s= caudal por infiltración subsuperficial %lt/s'
A$
Deter.inación del caudal por Infiltración directa
Debido a la infiltración de la precipitación
B$
Deter.inación del caudal por Infiltración su'superficial
5ara determinar el Caudal o flu&o subterr4neo, aplicamos la (e de Darc: 6=,-i
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
?s = <(
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
Donde: < = caudal de infiltración por unidad de lon)itud %m 3/s/m' ?s = caudal por infiltración subsuperficial %lt/s' = Coeficiente de permeabilidad del suelo adacente %m/s' i = 8radiente #idr4ulico del flu&o subsuperficial $= $rea proectada del dren por metro lineal %m "/m' (= (on)itud del subdren %m' Considerando un drena&e vertical la permeabilidad promedio estimado:
> 0.7s1 1.00;70 +alores de las variables para el diseño del ubdren: $ %m"/m' = 0. i = 0."" Caudal de infiltración por metro: <%m3/s/m' = ".13;70! Caudal considerando (=300m subdren de lon)itud maor: ?s%m3/s' = 0.00 Q s (lt/s) = !.40 eemplaando en la si)uiente fórnula:
Qd = Qi 5 Qs Q d (lt/s) = 7.58 Q d (m3 /s) = 0.00758
" "$ CALCULO DE LA CA+ACIDAD DRENANE e utiliar4 la ecuacion de Gaen 7 Hilliams para determinar la capacidad drenante ? = 0."2! C D ".3 0.!
JJ
%"'
Donde: ?
= Capacidad drenante C = Coeficiente de G7H %depende del material del tubo' D%m'= Di4metro del tubo
%m3/s'
%m/m' = 5endiente del dren ;l dren es un tubo de GD5; con di4metro de ;l valor del Coeficiente de G7H es: (a pendiente del dren %m/m' :
0.1!" 1!0 0.0!
eemplaando en %"': ? %m3/s' =
0.0!22
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
Q (m3 /s) = 0.05883
?d @ ? ;l caudal de la capacidad drenante es maor
$
DIA,ERO DE LA UBERIA 5ara la determinación del di4metro de la tuber6a, emplearemos la ecuación de Bannin)
Q 3
? %m /se)' = D %m' = s %m/m' = n=
=
1
n
2
AR
1
3
S
2
0.00!2 GD5; 1> 0.01
Como resultado de la aplicación de la fórmula: %m' = 0.0 v%m/se)' = 0.!
e del di4metro de la tuber6a flu&o subcritico
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
$
DISEÑO DE LA UBERIA COLECORA - SUBDREN ;D+E
Calculo del Caudal5elocidad s$ 01 tirante de aua Q
=
8 :<
1
n
2
AR
1
3
S
2
Datos: n = 0.01
1 s 7 . 0 l a d u a C
D %m' = 0.1! o %m/m' = 0.0" Para, Q= 0.00758 m3 /seg K %m' = 0.02
1 s 7 . 0
d a d i 1."0 c o l e 1.00 5
Caudal A 5elocidad 0.0"! 0.0"0
bl %m' = 0.02
0.20
>Tirante = .1>
0.01! 0./0
$n)%rad' = ".32
0.010
"
$ %m ' = 0.00
0.0
5%m' = 0.""3
0.00!
0."0
%m' = 0.03!! 0.000
+%m/se)' = 0.!3
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?%m3/se)' = *$**9)&
0.100
0.1!0
irante 0..1
%lt/se)' .!2
C audal
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5 %m'
%m'
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+ %m/se)'
? %m3/se)'
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0.00
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0.0
0.000
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1.2!
0.00
0.1
0.0"
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0.00"
0.1
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".3"
0.00
0.12
0.03
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0.00
0.12
0.0!
0.01
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0.01
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0.01!
1.1!
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20>
.3
0.0"
0.3
0.0!
0.1"1
1.1
0.012
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E
o %m/m'
K
1
0.0"
0.01!
"
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2
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>Tir
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0.0"
0.13"
0>
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0.0"
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0.01
1.13
0.01
0.23
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?m4Aimo
0.0"
0.11
".!>
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+m4Aimo
0.0"
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0.11!2
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0.0"
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0.0!
0.13"0
1.13
0.01
1.0
0.1
Descripción de ter.inos2 n= ru)osidad
0.012"1!
0.22
D= di4metro o = pendiente K = tirante bl= borde libre $ = area 5= per6metro # = radio #idr4ulico v = velocidad ?= caudal
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
ANE=O C$&$ CALCULO ;IDRAULICO DEL SUBDREN 0 L8#**. 1 !$
DEER,INACION DEL CAUDAL DE INFILRACION ;l caudal de diseño considerara el caudal por infiltración el flu&o subsuperficial teniendo la si)uiente eApresión
Qd = Qi 5 Qs Donde: Qd = Caudal de diseño ?i = Caudal por infiltración directa %lt/se)' ?s= caudal por infiltración subsuperficial %lt/s'
A$
Deter.inación del caudal por Infiltración directa
Debido a la infiltración de l a precipitación
B$
Deter.inación del caudal por Infiltración su'superficial
5ara determinar el Caudal o flu&o subterr4neo, aplicamos la (e de Darc: 6=,-i ?s = <( ;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
Donde: < = caudal de infiltración por unidad de lon)itud %m 3/s/m' ?s = caudal por infiltración subsuperficial %lt/s' = Coeficiente de permeabilidad del suelo adacente %m/s' i = 8radiente #idr4ulico del flu&o subsuperficial $= $rea proectada del dren por metro lineal %m "/m' (= (on)itud del subdren %m' Considerando un drena&e vertical la permeabilidad promedio estimado:
> 0.7s1 1.00;70 +alores de las variables para el diseño del ubdren: $ %m"/m' = 0. i = 0."" Caudal de infiltración por metro: <%m3/s/m' = ".13;70! Caudal considerando (=00m subdren de lon)itud maor: ?s%m3/s' = 0.002! Q s (lt/s) = 8.53 eemplaando en la si)uiente fórnula:
Qd = Qi 5 Qs Q d (lt/s) = 0.0 Q d (m3 /s) = 0.000
" "$ CALCULO DE LA CA+ACIDAD DRENANE e utiliar4 la ecuacion de Gaen 7 Hilliams para determinar la capacidad drenante ? = 0."2! C D ".3 0.!
JJ
%"'
Donde: ?
= Capacidad drenante C = Coeficiente de G7H %depende del material del tubo' D%m'= Di4metro del tubo
%m3/s'
%m/m' = 5endiente del dren ;l dren es un tubo de GD5; con di4metro de 2 ;l valor del Coeficiente de G7H es: (a pendiente del dren %m/m' :
0.1!" 1!0 0.0!
eemplaando en %"': ? %m3/s' =
0.0!22
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
Q (m3 /s) = 0.05883
?d @ ? ;l caudal de la capacidad drenante es maor
$
DIA,ERO DE LA UBERIA 5ara la determinación del di4metro de la tuber6a, emplearemos la ecuación de Bannin)
Q ? %m3/se)' = D %m' = s %m/m' = n=
=
1
n
2
AR
1
3
S
2
0.01010 GD5; 1> 0.01
Como resultado de la aplicación de la fórmula: %m' = 0.0 v%m/se)' = 0.
e del di4metro de la tuber6a flu&o subcritico
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
$
DISEÑO DE LA UBERIA COLECORA - SUBDREN ;D+E
8 :<
Calculo del Caudal5elocidad s$ 01 tirante de aua Q
=
1
n
2
AR
1
3
S
2
Datos: n = 0.01
1 s 7 . 0 l a d u 0.0"! a C
D %m' = 0.1! o %m/m' = 0.0" Para, Q= 0.000 m3 /seg K %m' = 0.00"!
1 s 7
. 0 d a d i 1."0 c o l e 1.00 5
Caudal A 5elocidad
0.0"0
bl %m' = 0.02"
0.20
>Tirante = .10>
0.01! 0./0
$n)%rad' = ".2! 0.010
$ %m ' = 0.002"1 "
0.0
5%m' = 0.""!
0.00!
0."0
%m' = 0.031 0.000
+%m/se)' = 0.!
0.000
?%m3/se)' = 0.00
0.100
0.1!0
irante 0..1
%lt/se)' .3
Caudal
+elocidad
$n)
$ %m "'
5 %m'
%m'
T%m'
+ %m/se)'
? %m3/se)'
*
10>
1."
0.00
0.10
0.01
0.01
0.0
0.000
0.0
0.0"3!
"0>
1.2!
0.00
0.1
0.0"
0.1"1
0."
0.00"
0.1
0.02
".3"
0.00
0.12
0.03
0.13
0.2
0.00
0.12
0.0!
"$)!
*$*!
*$!%
*$*
*$!#)*
*$&#
*$**)
*$!%
*$*&&)
".
0.002
0."0
0.03"
0.13
0.0"
0.00
1.3!
0.10"!
!0>
3.1
0.01
0."
0.0
0.1!"
1.00
0.00
1.31
0.1""
0>
3.!
0.01
0."
0.0
0.13
1.0
0.01"
1."
0.1!0"
0.10
0>
3.
0.01
0.30
0.0!
0.13
1.1"
0.01!
1.1!
0.10
0.0"
0.1""
20>
.3
0.0"
0.3
0.0!
0.1"1
1.1
0.012
1.0"
0.122"
E
o %m/m'
K
1
0.0"
0.01!
"
0.0"
0.030
3
0.0"
0.0
30>
*$*"
*$*)
)/
0.0"
0.010
0>
!
0.0"
0.0
0.0"
0.01
0.0"
2
0.00 0.0!0
>Tir
; %m7 )/)'
0.0"
0.13"
0>
!.00
0.0"
0.32
0.0!
0.01
1.13
0.01
0.23
0."01
?m4Aimo
0.0"
0.11
".!>
!.1
0.0"
0.3
0.0
0.0203
1.11
0.0"0
0.
0."01
+m4Aimo
0.0"
0.1"
2".!>
.!
0.0"
0.3!
0.0!
0.11!2
1.1
0.012
0.2
0.1"0
?,+=!>K
0.0"
0.11
!.0>
.1
0.01
0.3"
0.0!
0.13"0
1.13
0.01
1.0
0.1
Descripción de ter.inos2 n= ru)osidad
0.012"1!
0.22
D= di4metro o = pendiente K = tirante bl= borde libre $ = area 5= per6metro # = radio #idr4ulico v = velocidad ?= caudal
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
a'la N*! Factores de Infiltración "#P$ D% &'P%"' carpetas asf4lticas mu bien conservadas carpetas asf4lticas normalmente conservadas carpetas asf4lticas pobremente conservadas carpetas de concreto de cemento portlanda
Fi 0.30 0.0 0.!0 0.
a'la N*" Factores de retención de la 'ase "#P$ D% &'P%"' bases bien )radadas, en servicio ! años o mas bases bien )radadas, en servicio menos de ! años bases mal )radadas, en servicio ! años o mas bases mal )radadas, en servicio menos de ! años
Fr 1/ 1/3 1/3 1/"
;l c4lculo de las intensidades se #ace de acuerdo a las curvas Intensidad 7 duración 7 frecuencia o de acuerdo a la eApresión correspondiente definidos en el ;studio Gidrolo)ico tipo m
I
KT
=
n
t
Donde: I = Intensidad m4Aima % m/min' ,m,n = factores caracteristicas de la ona de estudio T = periodo de retorno en años t = duración de la precipitación e
ANE=O C$&$# CALCULO ;IDRAULICO DEL SUBDRENAE - A+LICACI !$ DEER,INACION DEL CAUDAL DE INFILRACION 5ara determinar el Caudal o flu&o subterr4neo, aplicamos la (e de
i8 > A i Donde:
3 0.7s1 1.00;70 +alores de las variables para el diseño del ubdren: $ %m"/m' = 0.3" i = 0."3 Caudal de infiltración por metro:
.31;702
.31;70"
"$ CALCULO DE LA CA+ACIDAD DE FLUO CON EL HEOCO,+ γ % suelo' = 1.2 α = " altura%#1' = 0.2
altura%#"' = 1 donde: γ %T/m3' = 5eso especifico del material
o = 17sen%α' o = 0. 5o = 10. (a capacidad de drena&e del subdren es determinada mediante ens en la si)uiente tabla:
Capacidad del Flu6o +resión 03+a1 10 "0
Caudal 0l7se7.1 ".2 ".1
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
!0 100 "00
1.3! 0.1 0.13
Interpolando del valor de 5 = 10.5a se obtiene una capacidad de e)Fn las ormas es necesario aplicar los si)uientes factores de re *I = 1."% intrusión del terreno' *C = 1.1% fluencia 7C;;5' *CC = 1."% colmatación
< *I*C*CC*-C
?adm %l/s/m'= 1.32 ;l Caudal admisible para el drena&e se multipla por un *actor * = "
Siendo el r J i e conclue
$ CALCULOS DEL HEOE=IL SE+ARADOR DEL HEOCO,+U 5ara el presente diseño se #a considerado la Betodolo)6a de c4lcul 78eosynthetics $esign and "onstruction 8uidelines7 (F9- 9I0;40 los 3 principales criterios de diseños como filtro.
$! Criterios de Retención Considerando este criterio tene.os la siuiente fór.ula2 $L M -D2! $L)eoteAtil M $Lre de ;l material a utiliar en el relleno es una )rava limosa %material de la eAistente de la plataforma'
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
$" Criterio de +er.ea'ilidad per.isiidad $"$! Criterio de +er.ea'ilidad 5ara condiciones cr6ticas tenemos
10 suelo
(a clasificación del suelo OC: H,$
% $TB D 1'
)eoteAtil N
1A1073
1.1A1071 N
1A107
De la ;specificación del 8eocompuesto obtenemos el valor de la pe es de 1.1A1071 cm/se), por lo tanto cumple los re
#$ CALCULO DE LA CA+ACIDAD DRENANE DE LA UBERIA e utiliar4 la ecuacion de Gaen 7 Hilliams para determinar la capa ? = 0."2! C D".3 I Donde: ?
= Capacidad drenante C = Coeficiente de G7H %depende del material del tu D%m'= Di4metro del tuberia
%m3/s'
I %m/m' = 5endiente del dren variable ;l dren es un tuberia con di4metro de ;l valor del Coeficiente de G7H es: (a pendiente del dren %m/m' :
0.1!" 1!0 0.01
eemplaando en %"': ? %m3/s/m' =
0.0030
@ ? )$ DISEÑO DE LA UBERIA COLECORA ;mplearemos la ecuación de Bannin):
Q
=
Conclusión 2 Usare.os u'eria
1
n
2
AR
1
3
S
2
:<
GD5; φ = (a sección t6pica del subdren fi)ura en el plano correspondiente.
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
GN DEL HEOCO,+UESO
arc:
s/m'
'
ado:
UESO
lrededor del )eodren alrededor del )eodren
os de laboratorio indicada
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
lu&o de ".2 l/s/m. ducción:
iente fórmula:
,
del flu&o del
SO mencionada en el Banual 3<) donde mencionan
las particulas base )ranular
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
lidad suelo = 1A1073m/se)
rmeabilidad del )eoteAtil
cidad drenante
beria'
Q
=
1
n
2
AR
1
3
S
2
;studio de 5reinversión a ivel de 5erfil ;studio Definitivo para la e#abilitación de la Carretera Dv. (as +e)as 7 Tarma
Caracteristicas del terreno del terraplen
5eso especifico aparente D;CI5CIL
γ suelo %B5/m3' γ suelo %)/m3'
"."
""00
uelos )ranulares con mas del 1"> de finos %8B,8, B, (' suelos finos con mas del "!> de )ruesos %C(7B('
".0
"000
uelos finos de ba&a plasticidad con menos del "!> de )ruesos %C(7B('
1.2
1200
5edraplenes terraplenes )ranulares )ruesos %8H, 85'
an)ulo de roamiento= an)ulo de friccion relleno interna Caracteristicas del terreno del terraplen
5arametros 8eotecnicos Coefciente de basalto K30(Kg/cm 3)
Angulo de rozamiento φ(o)
32
3!
"!
30
10
"
Diseño del filtro %pedir datos de calicatas
0.1131
D!0%s'=
0.3
D2!%s'=
3.3
tiene
C$9
CALCULO ;IDRAULICO DEL SUBDREN
!$ DEER,INACION DEL CAUDAL DE INFILRACION 5ara determinar el Caudal o flu&o subterr4neo, aplicamos la (e de Darc:
i8 > A i Donde:
3 0.7s1 1.00;70
B%arena limosa'
+alores de las variables para el diseño del ubdren: $ %m"/m' = 0.0 i = 0.!1 Caudal de infiltración por metro:
.3;70
.3;701
"$ CALCULO DE LA CA+ACIDAD DE FLUO CON EL HEOCO,+UESO γ %arena' = 1.2 α = 30 altura%#1' = 1.!
altura%#"' = 1.3 donde: γ %T/m3' = 5eso especifico del material
o = 17sen%α' o = 0.! 5o = 11. (a capacidad de drena&e del subdren es determinada mediante ensaos de laboratorio indicada en la si)uiente tabla:
Capacidad del Flu6o +resión 03+a1
Caudal 0l7se7.1
10 "0 !0 100 "00
".2 ".1 1.3! 0.1 0.13
Interpolando del valor de 5 = 11.5a se obtiene una capacidad de flu&o de ".1 l/s/m. e)Fn las ormas es necesario aplicar los si)uientes factores de reducción: *I = 1."% intrusión del terreno' *C = 1.1% fluencia 7C;;5' *CC = 1."% colmatación
< *I*C*CC*-C
?adm %l/s/m'= 1.3"1 ;l Caudal admisible para el drena&e se multipla por un *actor * = ",
Siendo el r J i e conclue
$ CALCULOS DEL HEOE=IL SE+ARADOR DEL HEOCO,+UESO 5ara el presente diseño se #a considerado la Betodolo)6a de c4lculo mencionada en el Banual 78eosynthetics $esign and "onstruction 8uidelines7 (F9- 9I0;40*3<) donde mencionan los 3 principales criterios de diseños como filtro.
$! Criterios de Retención Considerando este criterio tene.os la siuiente fór.ula2 $L M -D2! $L)eoteAtil M $Lre de las particulas ;l material a utiliar en el relleno de la trinc#era es una arena volc4nica %cantera m. 0S0' Del analisis )ranulometrico calculamos los si)uientes valores: D2! %mm' = 0.2" D0 %mm' = 0."2 D1! %mm' = 0.0! D10 %mm' = 0.0!! D0 Cu = D10 Cu N 2 i el !0> o menos del suelo pasa la malla E"00, sera necesario calcular el coeficiente de uniformidad %Cu' depende del valor obtenido se calculara -. i Cu M " ó Cu N 2 i " M Cu N i M Cu N 2
-=1 - = 0.!Cu - = 0.2Cu
Como el porcenta&e , el I5 P el Cu N2, el valor de - = 1. eemplaando en la fórmula tenemos: $L M -D 2! $L )eoteAtil =
0.1!mm
% $*L 8 3201'
AOS K !:$&" De las ;specificaciones del 8eocompuesto para el drena&e ele)ido obtenemos el valor del $L = 0.1!mm siendo me nor
$" Criterio de +er.ea'ilidad per.isiidad $"$! Criterio de +er.ea'ilidad 5ara condiciones cr6ticas tenemos
10 suelo
e)Fn el ;nsao de uelos la clasificación $$GTL: A-"-#0*1 Clasificación OC: S,$
% $TB D 1'
)eoteAtil N
1A1073
71
1A107
1.1A10 N
De la ;specificación del 8eocompuesto obtenemos el valor de la permeabilidad del )eoteAtil es de 1.1A1071 cm/se), por lo tanto cumple los re
$"$" Criterio de +er.isiidad o +er.itiidad 0 1
