TALUD Los taludes se designan, designan, como la reacción reacción de la proyección a la vertical, de la inclinación inclinación de las paredes laterales. La inclinación de las paredes paredes laterales, depende depende en cada caso particular particular de varios varios factores, pero muy particularmente en la clase clase de terrenos en donde están alojados. alojados. Mientras más inestable sea el material, menor será el ángulo de inclinación de los taludes.
a) Por Limitación Topográfica Cuando el eje de trazo por ruta que sigue un canal atraviesa una zona topográficamente accidentada (ladera empeñada), esta se convierte en una limitante para la selección del talud, ya que obliga a reducir el ancho de corte de plataforma para disminuir volúmenes excesivos de corte y garantizar la estabilidad del talud superior, por lo tanto el ancho superficial de la caja del canal tiene que disminuir llegando al límite de que la inclinación sea nula y las paredes del canal sean vertical (canal de sección rectangular).
b) Por Estabilidad del Suelo Cuando los suelos en los cuales se alojan la caja del canal son de diferentes texturas puede ser arcillosos, arenoso, rocoso, etc. que es un factor condicionante para seleccionar el talud del canal. En estos casos el talud del canal tendrá la inclinación necesaria que garantice su estabilidad durante el tiempo de servicio del canal.
La inclinación de las paredes laterales de un canal, depende de varios factores pero en especial de la clase de terreno donde están alojados, la U.S. BUREAU OF RECLAMATION recomienda un talud único de 1,5:1 para sus canales, a continuación se presenta un cuadro de taludes apropiados para distintos tipos de material:
TALUDES APROPIADOS PARA DISTINTOS TIPOS DE MATERIAL Material
Talud ( h : v ) Prácticamente vertical 0.25 : 1 0.5 : 1 hasta 1:1
Roca Suelos de turba y detritos Arcilla compacta o tierra con recubrimiento de concreto Tierra con recubrimiento de piedra o tierra en grandes canales Arcilla firma o tierra en canales pequeños Tierra arenosa suelta Greda arenosa o arcilla porosa
1:1 1.5 : 1
2:1 3:1 Fuente: Aguirre Pe, Julián, “Hidráulica de canales”, Dentro Interamericano de Desarrollo de Aguas y Tierras – CIDIAT, Merida, Venezuela, 1974
PENDIENTES LATERALES EN CANALES SEGÚN TIPO DE SUELO MATERIAL
CANALES POCO PROFUNDOS
CANALES PROFUNDOS
Roca en buenas condiciones Arcillas compactas o conglomerados Limos arcillosos Limos arenosos Arenas sueltas Concreto
Vertical
0.25 : 1
0.5 : 1
1:1
1:1 1.5 : 1 1.5 : 1 2:1 2:1 3:1 1:1 1.5 : 1 Fuente: Aguirre Pe, Julián, “Hidráulica de canales”, Dentro Interamericano de Desarrollo de Aguas y Tierras – CIDIAT, Merida, Venezuela, 1974
VELOCIDADES MÁXIMA Y MÍNIMA PERMISIBLE La velocidad en los canales, varían en un rango cuyo límite son las velocidades mínima que no produzca depósito de materiales sólidos en suspensión (sedimentación ) , y la máxima que no produzca erosión en las paredes y el fondo del canal. Las velocidades mayores que los valores máximos permisibles modifican las rasantes y crean dificultades al funcionamiento de las estructuras que tenga el canal. A la inversa, los problemas de sedimentación ocasionada por las bajas velocidades demandan mayores gastos de conservación, porque se embarcan y disminuye su capacidad de conducción.
Se han encontrado muchos resultados experimentales sobre estos límites, para canales alojados en tierra, en general están comprendido entre 0.30 y 0.90 m / s. La velocidad mínima permisible es aquella velocidad que no permite sedimentación, este valor es muy variable y no puede ser determinado con exactitud, cuando el agua fluye sin limo este valor carece de importancia, pero la baja velocidad favorece el crecimiento de las plantas, en canales de tierra. El valor de 0.8 m/seg se considera como la velocidad apropiada que no permite sedimentación y además impide el crecimiento de plantas en el canal. La velocidad máxima permisible, algo bastante complejo y generalmente se estima empleando la experiencia local o el juicio del ingeniero; las siguientes tablas nos dan valores sugeridos. Los canales viejos y bien asentados soportarán velocidades mucho más altas que los nuevos, debido a que el viejo lecho del canal está usualmente mejor estabilizado, particularmente con el depósito de materia coloidal.
a) La velocidad mínima permisible: Es aquella velocidad mínima que no permite sedimentación, su valor es muy incierto y no puede ser determinado con exactitud, cuando el agua fluye sin limo este valor carece de importancia, pero la baja velocidad favorece al crecimiento de las plantas; cuando se trata de canales en tierra, da el valor 0.762 m/seg. Como la velocidad apropiada que no produce sedimentación y además impide el crecimiento de la vegetación en el canal.
b) La velocidad máxima permisible: Es algo bastante complejo y generalmente se estima empleando la experiencia local o el juicio Ingenieril. A continuación se dan varias tablas que son de mucha ayuda en el diseño de canales.
Máxima velocidad permitida en canales no recubiertos de vegetación MATERIAL DE LA CAJA DEL CANAL
“n” Manning
Velocidad (m/s) Agua con Agua transportando partículas arena, grava o coloidales fragmentos 0.75 0.45 0.75 0.60
Agua limpia
Arena fina coloidal Franco arenoso no coloidal Franco limoso no coloidal Limos aluviales no coloidales Franco consistente normal Ceniza volcánica Arcilla consistente muy coloidal Limo aluvial coloidal Pizarra y capas duras Grava fina Suelo franco clasificado no coloidal Suelo franco clasificado coloidal Grava gruesa no coloidal Gravas y guijarros
0.020 0.020
1.45 0.53
0.020
0.60
0.90
0.60
0.020
0.60
1.05
0.60
0.020
0.75
1.05
0.68
0.020 0.025
0.75 1.13
1.05 1.50
0.60 0.90
0.025 0.025 0.020 0.030
1.13 1.80 0.75 1.13
1.50 1.80 1.50 1.50
0.90 1.50 1.13 0.90
0.030
1.20
1.65
1.50
0.025
1.20
1.80
1.95
0.035 1.80 1.80 1.50 Fuente: Krochin Sviatoslav. ”Diseño Hidráulico”, Ed. MIR, Moscú, 1978
Para velocidades máximas, en general, los canales viejos soportan mayores velocidades que los nuevos; además un canal profundo conducirá el agua a mayores velocidades sin erosión, que otros menos profundos.
Velocidades Permisibles en suelos no cohesivos
