MEJORAMIENTO
DE LAS CARRETERAS CON DRENES FRANCECES Y GEOTEXTILES
Entre las diversas metodologías, tenemos el diseño de sistema de drenaje Francés, el cual consiste en desviar la humedad o el flujo de agua provenientes de suelos adyacentes, de esta manera se encuentra como una posible solución de las filtraciones subterráneas.
Esta metodología
proveniente de un agricultor de Massachusetts, Henry French, que vino ideó una
zanja llena de piedras que permitirá que el agua se drenase lejos de su tierra
de cultivo. Otros autores dicen que el nombre en realidad provenía de
París, porque en la década de 1800, en París había zanjas abiertas utilizadas
como sistema de alcantarillado. Se estima que puede variar de 1m a 2 m siendo
la pendiente suficiente para evacuar el agua en algún punto bajo del terreno.
Se tiene que considerar que para el diseño del tubo de drenaje se debe considerar los siguientes factores entre los cuales esta:
- La flexión , implica la posibilidad de deformación
por lo que se tiene que tener un margen para adaptarse a la deformación del terreno.
- La presión hidráulica , los tubos deben requerir
las especificaciones mínimas.
- La capacidad de infiltración
- La durabilidad de las tuberías debe ser
resistente a la desintegración, erosión y corrosión.
En terrenos inclinados el agua fluye por la inclinación de la superficie depositándose en superficies planas , saturando los taludes , este flujo se puede interceptar y eliminar las camas de corte disminuyendo estas zonas saturadas por el talud , por lo cual es necesario la instalación de drenes que nos permite alejar la infiltración del agua al pavimento , la inmediata reacción para evitar esto se puede realizar instalando drenajes , los criterios a aplicar en estos sistemas de drenajes asimismo trasladar el agua a la cuneta y no al pavimento.
Generalmente
estos sistemas de drenaje constan de tuberías , que normalmente es rellenado
con el agregado grueso con una capa impermeable , hoy en día aplicándose con
mas notoriedad los geotextiles para evitar la perdida del material y se pueda
realizar el mínimo gradiente hidráulico , generalmente la colocación de
geotextiles se da por el peligro de migración del suelo entre sus operaciones se tiene lo siguiente :
- Excavación
- Ejecución de la tubería y la disposición del
filtro geotextil
- Colocación de la tubería
- Colocación y compactación del material drenante
, si como el relleno en la parte superior de la zanja para posteriormente la
impermebealizacion de la parte superior de la zanja
Así se
recomienda agregados gruesos de buena calidad debido a la infiltración de finos
y estas produzcan la perdida de vacíos en los
agregados , entre las posibilidades es colocar la capa drenante bajo el
pavimento de la mezcla asfáltica en caliente para que pueda drenarse rápidamente
, y como otra posibilidad de colocar una
capa de rodadura que sea drenante
Lo geotextiles actualmente son de uso común para zonas de filtro, rebajando el nivel freático a una profundidad conveniente por lo cual :
Se
debe tener una alta capacidad hidráulica para conducir el agua , además de llevar
una tubería de drenaje , ergo las tuberías deberán presentar la resistencia mínima
, medida en el ensayo de los 3 puntos de carga de 1000 kg/m y la profundidad mínima
como en la siguiente figura:
Las metodología del diseño comprende que el flujo de salida debe ser mayor que el flujo de entrada , comprende 3 tasas de descarga entre las cuales tenemos:
- Tasa de descarga de infiltración del pavimento
- Tasa de descarga de la base permeable
- Tasa de descarga del tiempo para drenar.
Método de velocidad de descarga del tiempo para drenar
Capacidad
de la Tubería Circulante
Si
se asignan valores de diámetro de tubería y coeficiente de la rugosidad, la
ecuación
de Manning se puede simplificar. La tabla siguiente presenta los valores de K para
diferentes diámetros de
tubería y coeficiente de rugosidad
Es esta aproximación se iguala el caudal de diseño de este
método con la ecuación de capacidad del conducto.
Método de la velocidad de descarga de la base permeable.
en
esta aproximación se iguala el caudal de diseño de este método con la ecuación
de
capacidad del conducto.
Determinación de la sección transversal del subdren.
El ancho mínimo de la zanja (W) se puede determinar
aplicando la ley de Darcy,
Suponiendo que el gradiente hidráulico es unitario (i=l) y
que el caudal de diseño del subdren (Q) es igual a la descarga de la base
permeable (qd), lo que permite llegar a:
CONCLUSIONES
- Podemos concluir que es indispensable la colocación
de geotextiles para suplir la presión hidráulica por parte del agua en los
drenes franceses , ademas del agregado debe ser de buena calidad evitando que
los finos llenen los vacios de los agregados gruesos ,siendo su principal desventaja
la colmatación con limos , arena y arcilla
- Los geotextiles previenen la migración de
los finos debido a las cargas dinámicas por de las ruedas de los vehículos , asimismo
permite el paso del agua para disipar
presiones hidrostática por ende aumenta la vida útil del pavimento.
- Se debe considerar el tipo de suelo ,
aplicar diversos criterios de filtración y las condiciones extremas , además de
la resistencia adecuada del proceso de construcción
BIBLIOGRAFIA
- Carlos Chuyes Gutierrez,2005,Diseño de
subdrenaje de Pavimentos con parámetros locales del Norte Peruano, Master en ingeniería
civil con mención a ingeniería vial ,Universidad de Piura, Piura , Perú.
- Edwin Joel Vite Cardoza ,2019, Mejoramiento
de capacidad de soporte del suelo de fundación por incorporación del sistema de
subdrenaje ,Tesis para titulo de ingeniería civil , Universidad de Piura, Piura
, Perú
- Jaime Suares, Dezlisamientos y sus técnicas
de remediación .
