DRENAJE MENOR Y COMPLEMENTARIO EN CARRETERAS. ING. JESÚS FERNANDO ROMERO México.
1.- INTRODUCCIÓN Las estructuras para el drenaje transversal en vías terrestres son los puentes y las alcantarillas. Suele llamarse a los puentes obras de drenaje mayor y a las alcantarillas obras obras de drena drenaje je menor menor . La fron fronte tera ra entr entre e ambo amboss tipo tiposs de estr estruc uctu tura ra no está está
naturalmente definida; convencionalmente se acepta en México que un puente es la obra que tiene algún claro longitudinal mayor de 6 m y en una alcantarilla los claros son menores, menores, independientement independientemente e del hecho de que esos claros menores de 6 m pudieran repetirse varias veces, dando a la obra en conjunto una longitud más grande que ese límite. Las alcantarillas en muchos aspectos son similares a los puentes; sin embargo, hay dos diferencias que las hacen merecedoras de un tratamiento distinto. En primer lugar, en cantidad son mucho mayor en relación a los puentes y, en segundo, representan individualmente costos de inversión mucho más bajos. Estas diferencias hacen que tradicionalmente el nivel de estudio que se dedica a los puentes sea distinto al que se dedica a las alcantarillas. En los puente puentess se realiz realizan an estudi estudios os hidrol hidrológi ógicos cos,, hidrául hidráulicos icos y topográ topográfic ficos os para determinar sus dimensiones y mejor ubicación de acuerdo a la dirección de la corriente; en México, a esta combinación combinación de estudios estudios se le denomina Estudios Estudios Topohidráulicos Topohidráulicos e Hidrológicos. En las las alca alcant ntari arillllas as,, sus dime dimens nsion iones es se obti obtiene enen n a part partir ir de la muy muy impo import rtan ante te información de campo que obtienen los drenajistas y la aplicación de criterios empíricos que toman en cuenta las dimensiones de la cuenca y su topografía, tal es el caso del
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método Talbot, del que se ha abusado en su utilización, ya que dicho método fue desarrollado a partir de observaciones de escurrimientos en cuencas localizadas en el oeste medio de los Estados Unidos de Norteamérica y considera una intensidad de lluvia del orden de 100 mm y velocidad en el interior de la obra de drenaje de 3.0 m/s, por lo que al aplicarse en las diversas regiones de nuestro país, conduce a diseños inapropiados, por la gran variación que existe en las condiciones climatológicas. Los criterios empíricos utilizados son de fácil aplicación; sin embargo, en la mayoría de los casos no son válidos para la zona que se estudia, produciendo con sus resultados proyectos deficientes. En México la Dependencia responsable de las carreteras, Secretaría de Comunicaciones y Transportes, SCT, efectúa estudios hidrológicos para el diseño hidráulico de puentes, utilizando métodos de relación de lluvia – escurrimiento como el de Ven Te Chow y Racional, así como métodos estadísticos para cuencas grandes. Para la aplicación los métodos semiempiricos, la SCT ha creado un programa de procesamiento de información de lluvia denominado SAISO que elabora Planos de Isoyetas de Intensidad de lluvia – Duración – Período de Retorno que ,
actualiza la SCT cada 10 años. Asimismo, se cuenta con información pluviométrica del banco de datos denominado Extractor Rápido de Información Climatológica, ERIC, de la Comisión Nacional del Agua, CNA, para la elaboración de Planos de Isoyetas de Altura Máxima en 24 horas para la República Mexicana. La SCT y en general las empresas que realizan este tipo de estudios, disponen también de información hidrométrica del Banco Nacional de Datos de Aguas Superficiales , BANDAS.
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Se cuenta con cartas topográficas del Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática, INEGI, a escalas convenientes y fotografías aéreas obtenidas específicamente para el proyecto de carreteras. Como puede observarse, los estudios para el diseño hidráulico de puentes son amplios y confiables al disponer de la información que requieren. En el caso de alcantarillas, se acostumbra invertir pocos recursos y tiempo a su estudio, esto se debe a que el número de alcantarillas es mucho mayor que el de los puentes y representan individualmente niveles de inversión mucho más bajos que los puentes; sin embargo, debe pensarse que el gran número de alcantarillas en una carretera, en muchos casos representan una inversión total mayor que la destinada a los puentes. Este análisis comparativo sobre los costos de inversión y la experiencia que se ha vivido en este país sobre los defectos de comportamiento de alcantarillas, generalmente sistemática, aunque en algunos casos sólo haya provocado la necesidad de una conservación más allá de lo normal, y en un número muy superior, por problemas de insuficiencia hidráulica, relacionadas muchas veces con problemas de arrastre de sólidos, sedimentación y la falta de protección de las obras contra el embate de las aguas, nos debe preocupar. Es evidente que el gran número de estructuras por proyectar, dificulta la realización de un estudio hidráulico de detalle (consumen mucho tiempo), bien fundamentado para cada una de ellas, también es cierto que quien realiza tales estudios se encontrará con la dificultad de efectuarlos por la falta de los datos estadísticos de comportamiento de los arroyos y las corrientes de agua que tales estudios suelen requerir; sin embargo, es factible la realización de estudios hidrológicos a cada una de las corrientes de agua y obtener los gastos de diseño. Los estudios así realizados representan costos muy bajos por kilómetros.
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Las alcantarillas pueden ser: 1. TUBOS 2. LOSAS 3. CAJONES 4. BÓVEDAS Además de estas obras de drenaje transversal, se dispone en una carretera de otras obras de drenaje conocidas fuera del campo especializado, que contribuyen a encauzar y eliminar las aguas superficiales, que de otro modo causarían daños a la carretera. Suele darse a estas obras el nombre genérico de Obras Complementarias de Drenaje y son generalmente longitudinales a la carretera. Las más conocidas son: 1. BOMBEO TRANSVERSAL. Es la pendiente transversal que se da a la corona de terraplenes para desalojar el agua pluvial que cae sobre ella. 2. GUARNICIONES Y BORDILLOS. Se colocan en los hombros de terraplenes, en tramos rectos y en el intradós de curvas, para evitar su erosión. 3. LAVADEROS. Son obras que drenan el gasto de bordillos hacia zonas bajas. 4. CUNETAS: Son canales que reciben el agua pluvial de los cortes, zonas adyacentes y de la mitad del camino (bombeo transversal). 5. CONTRACUNETAS: Son canales que se construyen en la parte superior de taludes de cortes para evitar el flujo hacia el corte. Las obras complementarias de drenaje no son de uso universal o rutinario; por lo menos, no deben serlo. Son obras que deben hacerse solo en el lugar en que se requieran, pues de otra manera se derrochará dinero y se producirán, inclusive, resultados contraproducentes.
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