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IMPORTANCIA EN EL MANTENIMIENTO DEL DRENAJE EN LAS CARRETERAS (Importance in the maintenance of the drainage in the roads) Luis Fernando Zapata Padilla* David Salomón Cruz Aguilar** * No 1. IP [email protected] **No 1. IP, [email protected]

(Catacamas, 24 Noviembre, 2020) Resumen: En este artículo se define brevemente los diferentes tipos de sistemas de drenaje de una carretera (transversal, plataforma, longitudinal), igualmente se conceptualizan los drenajes superficiales y subterráneos y se definen las técnicas de mantenimiento para lograr una mayor conservación de los sistemas viales. Se enumeran algunos problemas causados por un mal sistema de drenaje o por su mantenimiento deficiente o inexistente. El drenaje del agua es un aspecto fundamental en el éxito o en el fracaso de una infraestructura vial, por lo tanto el mantenimiento del drenaje de obras viales implica la misma importancia que la construcción de nuevas obras.

Abstract: This article briefly defines the different types of road drainage systems (transversal, platform, longitudinal), surface and underground drainage are also conceptualized and maintenance techniques are defined to achieve greater conservation of road systems. Some problems caused by a bad drainage system or its poor or non-existent maintenance are listed. Water drainage is a fundamental aspect in the success or failure of a road infrastructure, therefore maintaining the drainage of road works implies the same importance as the construction of new works.

Palabras clave: drenaje, mantenimiento, carretera, transversal, plataforma, longitudinal.

Key words: drainage, maintenance, road, transversal, platform, longitudinal.

1. Introducción Muchas veces la falta de mantenimiento en las carreteras es lo que provoca que las estructuras viales no cumplan con la vida útil para las cuales fueron diseñadas, y en el caso del drenaje no es la excepción ya que debido a la acumulación de basura o residuos en el drenaje, eso

impide su buen funcionamiento y provoca la acumulación de agua en la estructura vial, este fenómeno provoca daño a las propiedades mecánicas de la estructura como también afecta a la población en general que hace uso de la carretera.

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Publicaciones Universidad Católica de Honduras UNICAH 1. Drenajes en carreteras En las estructuras viales el sistema de drenaje son obras que facilitan el manejo adecuado de los fluidos. La falta de control y fluidos en general, en la carretera, deteriora las características geo mecánicas e incrementa los cambios volumétricos. Este tipo de obras tiene como objetivo conducir el agua a su disposición final, es un soporte importante para el control de la erosión de taludes, protección de la estructura del pavimento y seguridad de los usuarios. El drenaje es uno de los factores más importantes en el diseño de carreteras. 2. Tipos de drenajes en carreteras  Drenaje transversal: Son todos aquellos drenajes que son diseñados para cumplir la función de recepción, canalización y salida de todo aquel paso transversal del agua sobre un camino, sin obstaculizar el paso. Algunos ejemplos de drenaje transversal son:  Puentes  Cajas puentes  Alcantarillas

Figura 1: Ejemplos drenaje transversal (Fuente: norma 5.2 ic España).

 Drenaje de la plataforma: Este drenaje se estructura con el fin de que toda el agua que cae sobre la plataforma escurre hacia los puntos bajos de la superficie del pavimento y sigue un recorrido según la línea de la pendiente en cada punto hasta salir de la plataforma a las márgenes o a un elemento de drenaje.

Las redes de drenaje de plataforma y márgenes deben dar servicio a la carretera, sin mezclar caudales con los provenientes de otras obras o terrenos. Únicamente en circunstancias excepcionales, convenientemente justificadas en el proyecto, se pueden compartir elementos o insertar en la sección transversal de la carretera determinadas conducciones hidráulicas de otras infraestructuras o instalaciones.

Figura 2: Ejemplos de dirección escorrentía de la plataforma (Fuente: norma 5.2 ic, España).

 Drenaje longitudinal: Este tipo de drenaje es el que permite el paso del agua a través de los cauces naturales bloqueados por la infraestructura viaria, de forma que no se produzcan destrozos en esta última. Tiene por objeto captar los flujos de agua para evitar que lleguen a la vía o permanezcan en ella causando desperfectos. Algunos ejemplos son las cunetas, bordillos, sumideros, arquetas y bajantes. El sistema de drenaje longitudinal lo integran tres tipos de dispositivos funcionales:  Elementos de canalización: Recogen las aguas pluviales.  Elementos de desagüe: Alivian el caudal de los anteriores, facilitando la salida de las aguas  Elemento de evacuación: Conducen las aguas hasta su evacuación en un cauce natural.

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Publicaciones Universidad Católica de Honduras UNICAH  Drenaje superficial: Tienen la función de suministrar las facilidades necesarias para el paso de aguas de un lado a otro de la vía, para sacar rápidamente las aguas que caen directamente en el pavimento de la vía y de otras áreas que desagüen en ella.

 Drenaje subterráneo: Tiene la función de interceptar el agua subterránea evitando que la misma provoque daños irreversibles en las carreteras. Algunos ejemplos son: subdrenes, cortinas impermeables, capa permeable, trincheras estabilizadoras.

Mantenimiento drenaje superficial:  Las dimensiones de los elementos de drenaje, tales como diámetros de tubos, anchura y ángulos en el vértice de cunetas triangulares, radios de curvatura, o distancia entre arquetas y pozos, deben permitir la realización de las operaciones de limpieza y conservación aunque para ello se requiera que sean superiores (o inferiores según el caso) a las obtenidas en el cálculo hidráulico. Los distintos elementos de drenaje requieren operaciones de limpieza y mantenimiento que pueden resultar más o menos factibles en función de las condiciones de explotación de la carretera, por lo que al proyectarlos se debe tener en cuenta esta circunstancia.  Para que se produzca el funcionamiento de los elementos y sistemas de drenaje según lo previsto en esta norma y en el proyecto es necesaria la inspección, limpieza, mantenimiento y conservación de forma regular y cuando se produzcan precipitaciones extraordinarias u otras circunstancias excepcionales.  Si se detectan diferencias entre el funcionamiento real del drenaje y lo previsto en el proyecto se deben estudiar las causas y si fuera necesario definir las medidas oportunas.  Los cambios de uso del suelo y la realización de obras aguas arriba de la carretera pueden modificar la configuración de las cuencas primarias y secundarias y por tanto la escorrentía que alcanza la carretera. Ello requiere la comprobación del correcto funcionamiento del drenaje.

Mantenimiento drenaje subterraneo:  Se debe de considerar aspectos geométricos tales como diámetros y otras dimensiones de sus elementos, radios de curvatura, distancias entre arquetas, pozos y otros puntos de desagüe, y cualesquiera otros que sean necesarios para posibilitar las operaciones de conservación, mantenimiento y limpieza..  La limpieza de las tuberías drenantes se puede recomendar maquinaria de trabajo en seco o mediante agua a presión con útiles específicos. El empleo de agua a presión suele determinar la introducción, en mayor o menor medida, de agua en el terreno, lo cual habrá de tenerse en cuenta para la planificación de este tipo de operaciones. En materiales sensibles al agua, o cuando los drenes se encuentren en contacto directo con el terreno (por ejemplo los californianos sin filtro), será preferible en general efectuar la limpieza mediante aire a presión.  Periódicamente, y tras episodios de lluvia especialmente intensos, se proceda a la inspección de los sistemas de drenaje subterráneo de la carretera para verificar su funcionamiento, y a su limpieza.  La frecuencia de las operaciones de inspección y limpieza se establecerá en función de condicionantes locales (caudales drenados, comportamiento de los filtros, sedimentación de partículas en los conductos, etc.). El proyecto deberá efectuar una estimación inicial de dicha frecuencia, que habrá de contrastarse durante la explotación de la carretera.

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Publicaciones Universidad Católica de Honduras UNICAH cambios volumétricos. Por tal motivo, es una de las causas más relevantes del deterioro prematuro de la infraestructura vial. El diseño y construcción de un sistema de drenaje requiere la realización de estudios del clima, suelo, hidrología y geología. Los objetivos básicos para el drenaje de Figura 3: Ejemplo de red de drenaje superficial (Fuente: norma 5.2 ic España).

los caminos son la preservación de la carretera, debido a la función social y económica que representa y el elevado costo de construcción; la prevención del impacto negativo al ambiente con la reducción al mínimo de los cambios al patrón de drenaje natural y disminución de la acción erosiva producida por el cambio de cauce de su transporte.

Figura 4: Ejemplo de subdren subterráneo(Fuente: norma 5.2 ic España).

Tanto el drenaje superficial como el subterraneo son imprescindibles para el buen funcionamiento de una carretera, pues sirven para proteger el camino canalizando los escurrimientos superficiales de agua y evitando situaciones que pueden resultar riesgosas

Figura 5: Mantenimiento grietas en cuneta(Fuente: Manual de mantenimiento de carreteras, Bolivia).

tanto para la estructura del pavimento como para los usuarios. El exceso de agua u otros fluidos en los suelos o en la estructura de una carretera, afecta sus propiedades geomecánicas, los mecanismos de transferencia de carga, presiones de poros, subpresiones de flujos, presiones hidrostáticas, e incrementa la susceptibilidad a los

Figura 6: Mantenimiento según acultacion de alcantarilla (Fuente: Manual de mantenimiento de carreteras, Bolivia).

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Figura 7: Mantenimiento según acultacion de pasacunetas (Fuente: Manual de mantenimiento de

 PARAMO CASTILLO, Juan José, El mantenimiento de vías concesionadas, Méjico D. F., Ediciones Mundo Moderno, 2006, p 26 – 49.  SALAZAR MEDINA, Carmen Alicia. Tendencias de la modernización vial en América Latina, Universidad Autónoma de Méjico, 2006, 54 p.  JOSÉ LUIS ESCOBAR ROJAS, Manual para el mantenimiento de carreteras, Universidad militar nueva granada, Bolivia.

carreteras, Bolivia).

 Problemas por el deficiente o inexistente mantenimiento:  El deficiente mantenimiento del drenaje subterraneo provoca que el agua subterránea ascienda hasta la subrasante, ocasionando el deterioro del camino.  Hace que el agua de arroyos sea remansada por los terraplenes, existiendo peligro de deslaves.  Provoca que los cortes de suelo se saturen y exista el peligro de derrumbes, deslizamiento y fallas.  Ocasiona que el agua de las cunetas reblandezca disminuyendo

las y

terracerías originando

asentamientos que lleven destrucción del camino.

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la

Bibliografía:  Manual de carreteras tomo 6: Drenaje y puentes (). Direccion general de carreteras/SOPTRAVI. Republica de Honduras.  Ministerio de fomento. (2016) Direccion general de carreteras. Manual de carreteras/ NORMA 5.2 IC. Madrid, España.

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