REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DE EDUCACION SUPERIOR

INSTITTUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑO

EXTENSIÓN MÉRIDA

SUBDRENAJES

DRENAJES SUBTERRÁNEOS

DUGARTE ACOSTA MIGUEL ANGEL C.I.: 14.400.329

MÉRIDA, ENERO 2017

ELECTIVA V

ZANJAS DRENANTES Las zanjas drenantes se proyectan para proteger las capas y la explanada de la infiltración horizontal, para evacuar parte del agua que pudiera haber penetrado por infiltración vertical, así como para rebajar niveles freáticos y drenar localmente taludes de desmonte o cimientos de rellenos. Cuando las zanjas drenantes pretendan el rebajamiento del nivel freático, el proyecto deberá determinar la necesidad de efectuar ensayos in situ para conocer el valor de los coeficientes de permeabilidad de los terrenos.

El agua afluirá a las zanjas a través de sus paredes laterales, se filtrará por el material de relleno hasta el fondo y escurrirá por este, o por la tubería drenantes. También podrá acceder por su parte superior, si el sistema de drenaje subterráneo estuviera concebido para funcionar de esta manera. En caso de que no estuviera bien aislada superficialmente podría penetrar agua de escorrentía, lo que deberá evitarse en todo caso.

Son zanjas rellenas de material drenante, adecuadamente compactado, en el fondo de las cuales generalmente se disponen tubos drenantes, (perforados, de material poroso, o con juntas abiertas), y que, normalmente tras un relleno localizado de tierras, se aíslan de las aguas superficiales por una capa impermeable que sella su parte superior.

A veces se omiten los tubos de drenaje, en cuyo caso la parte inferior de la zanja queda completamente rellena de material drenante, constituyendo un dren ciego o dren francés. En estos drenes el material que ocupa el centro de la zanja es piedra gruesa.

• Excavación.

• Ejecución del lecho de asiento de la tubería y, en su caso, disposición del filtro geotextil.

• Colocación y compactación del material drenante. • Relleno de tierras de la parte superior de la zanja, en su caso. • Impermeabilización de la parte superior de la zanja.

Colocación de la tubería.

El propósito de un drenaje subterráneo es controlar el nivel eliminando el exceso de agua en suelo.

Los drenajes son tubo perforados o ranurados bajo tierra en el nivel freático deseado y cubiertos con relleno permeable. Los sistemas modernos son mas propensos a hacerlos de cloruro de polivinilo (PVC) o plástico corrugado.

El contratista tomara precauciones necesarias para mantener los sistemas de drenajes y filtros libres de obstrucciones, basura y materiales extraños durante la construcción de las obras hasta hacer la entrega de las mismas.

Debido a la fuerza del agua es posible que a la tubería entre cierta cantidad de material por ello se usa material externo para reducir o incluso paralizar la entrada de material.

Se debe utilizar material externo poroso colocados alrededor de la tubería. Para ello debe usarse arena o grava debidamente clasificada.

La arena que se use como material de filtro estará compuesta por materiales durables, libres de partículas descompuestas y con una gradación de acuerdo a las necesidades del diseño.

La grava deberá estar conformada por materiales durables, libres de partículas descompuestas y con una granulometría apropiada.

SUBDRENAJE O DRENAJE SUBTERRANEOTiene por objeto disminuir las presiones de poro o impedir que estas aumenten. La cantidad de agua recolectada, depende de la permeabilidad del suelo o de las rocas y de los gradientes hidráulicos.

Colchones de Drenaje:

Son las capas de material drenante que se colocan debajo de terraplenes, generalmente después de remover los suelos sueltos. Consisten en una capa de material grueso impermeable de veinte a cincuenta centímetros de espesor envueltos por dos mantos de geotextil.

Subdrén Interceptor:

Son zanjas excavadas a mano o a máquina, rellenas de material filtrante y elementos de captación y transporte de agua. La profundidad máxima de esta zanja es de aproximadamente 6 metros, los hay de diversas formas que pueden ser: 1- Material de filtro y tubo colector (Dren francés). 2- Material grueso permeable sin tubo colector. 3- Con geotextil como filtro, material drenante y tubo colector. 4- Con geotextil, material drenante y sin tubo.5- Tubo colector con capa de geotextil alrededor. El tipo de dren interceptor a emplear dependerá de: • Disponibilidad de material en la región y costos. • Necesidad de captación y caudal del dren.

DRENES HORIZONTALES O SUBDRÉN DE PENETRACIÓN:

Consiste en una tubería perforada colocada a través de una masa de suelo, mediante una perforación profunda subhorizontal o ligeramente inclinada, con el cual se busca abatir el nivel freático, hasta que se incremente la estabilidad del talud. Son rápidos y simples de instalar, cuya longitud depende de las necesidades, comúnmente varían entre los diez y los cuarenta metros. El diámetro de las perforaciones es de aproximadamente 3 a 4 pulgadas dentro de las cuales se colocan tuberías perforadas generalmente de polietileno o PVC. Deben instalarse de tal manera que se elimine el nivel de agua o la saturación por encima de la superficie potencial de falla, las perforaciones se realizan a inclinaciones de 5% al 20% de pendiente de inicio.

SUBDREN

CARACTERÍSTICAS DE

LOS TIPOS DE

SUBDRENAJES

FILTROS DE GEOTEXTIL Son telas permeables, filtrantes construidas con fibras sintéticas, especialmente polipropileno y poliéster, nylon y polietileno. Estas se clasifican en tejidos y no tejidos, la durabilidad de los geotextiles esta en función de las fibras poliméricas y las resinas a los ataques ambientales.

DRENES HORIZONTALES O DE PRESIÓNSus principales características son:

•Consiste en una tubería perforada a través de una masa de suelo mediante una perforación profunda o ligeramente inclinada. El diámetro de las perforaciones es de 3 a 4´´ dentro de los cuales se colocan tuberías perforadas.•Los tubos utilizados son metálicos, de polietileno o PVC. Generalmente de diámetros de 2 o 3´´.•Los orificios de la tubería se hacen en diámetro 5 a 1,5mm con una densidad de 15 a 30 agujeros por metro de tubería.•En los 3 a 6 metros más cercanos al borde del talud se debe emplear tubería no perforada y si es necesario se ancla al concreto de 1 a 2 metros de la tubería.

COLCHONES DE DRENAJESCaracterísticas:

•Consisten en una capa de material grueso permeable de 20 a 50 cm de espesor, envuelto por dos mantos de geotextil.•En ocasiones se colocan mangueras o tuberías perforadas para la recolección del agua captada por el colchón de drenaje.•Deben tener la capacidad hidráulica suficiente para conducir toda el agua que reciba.•Cuando el Subdrén va unido a una base permeable, puede estar constituido por un geodrén o ser del tipo francés envuelto en geotextil.

SUBDRENAJE INTERCEPTORSon zanjas hechas a mano o a maquina rellenas de material filtrante y elementos de captación y transporte de agua, puede tener una profundidad máxima de 6 metros.•Material de filtro y tubo colector (dren francés).•Material grueso permeable sin tubo colector.•Con geotextil como filtro, material drenante y tubo colector.• Con geotextil, material y sin tubo.

DRENES HORIZONTALES O SUBDREN DE PENETRACIÓN

•Su principal función es abatir el nivel freático.•Son fáciles de instalar. •Su longitud puede variar entre 10 y 40 metros.•Las perforaciones serán entre 3´´ y 4´´ sitio donde se colocan los tubos perforados.•Los tubos perforados son de PVC, deben instalarse de tal manera que elimine el nivel de agua ola saturación por encima de la superficie de falla.•Las perforaciones se deberán realizar de 5 a 20 % de pendiente al inicio.•Para diseña y ubicar los drenes se debe hacer previamente un estudio geotécnico para determinar el régimen de aguas subterráneas, así como la superficie potencia de falla.•El mantenimiento de los drenes se debe realizar cada 5 o 8 años.