Al ser relativamente constantes la sección y pendiente de un dispositivo de recogida y evacuación de aguas, y ser su caudal de referencia aproximadamente proporcional a la longitud de carretera desaguada (contada desde el origen de la red), dicha longitud no podrá rebasar un cierto límite máximo sin que deje de cumplirse alguna de las condiciones expuestas en el apartado 1.2 y resulte necesario cambiar de sección o de pendiente, o desaguar a otro dispositivo o al punto de desagüe de la red.

Se utilizarán preferentemente dispositivos superficiales -caces y cunetas- cuyos costes de construcción y conservación son inferiores a los de los dispositivos enterrados (sumideros y colectores), y en caso alguno ni unos ni otros podrán constituir un peligro para los vehículos que los atraviesen al salirse de la plataforma. Si la capacidad de desagüe de los dispositivos superficiales se viera rebasada antes de llegar al punto de desagüe de la red, deberán complementarse por colectores a los que viertan a través de sumideros.

Se procurará tipificar estos dispositivos, a fin de conseguir economías por ejecución en serie o por prefabricación. Se escogerán dispositivos que pueden conservarse fácilmente, no causen riesgos a la circulación y sean robustos. Donde hiele, serán preferibles los revestimientos de hormigón a los de mampostería.

Se proyectarán los detalles precisos para pasar de un tipo de dispositivo a otro, tales como empalmes en arquetas, partidores, etc. Será fundamental asegurar la continuidad de cada elemento de la red de drenaje superficial de la plataforma y sus márgenes, que no deberá interrumpirse por estructuras u obras de paso.

Los cambios de dirección, de sección o de pendiente -salvo que sean pequeños- o las confluencias de conductos pueden provocar fenómenos hidráulicos no tenidos en cuenta por las fórmulas de pérdida de energía (capítulo 4). Esos defectos se deberán corregir preferentemente mediante dispositivos locales; por ejemplo, una pérdida de energía podrá compensarse a veces por un aumento equivalente de desnivel, que evite la propagación aguas arriba de un remanso.

Se procurará evitar el depósito de arrastres en los elementos del drenaje superficial de la plataforma y sus márgenes, o a su entrada, salvo en los puntos de fácil limpieza en los que se provoquen esos depósitos, evitando el estancamiento en los puntos bajos y asegurando una velocidad mínima al agua.

Se deberá tener en cuenta que el refuerzo de un firme puede conducir a costosas reformas de los dispositivos de recogida y evacuación de aguas, especialmente si se hallan muy próximos al borde de la calzada.

Un caz es una franja estrecha longitudinal, en forma de canal revestido de muy poca profundidad, y generalmente situada al borde de la plataforma. Junto a aceras o medianas elevadas el caz está limitado por un bordillo o barrera. En la figura 3.9 se representan diversos modelos de caz.

La capacidad de desagüe, tanto del caz (apartado 4.2.2) como de los sumideros a los que desagua (apartado 4.3) depende de la profundidad de la corriente. Ésta no puede ser muy grande sin recurrir a pendientes transversales peligrosas para la circulación (no debe rebasarse un 10 por 100, salvo junto a carriles de estacionamiento) o sin admitir una excesiva anchura de la lámina de agua (no debe ser superior a 30 cm); por lo que es preciso desaguar el caz frecuentemente a un colector, mediante un sumidero continuo a una serie de sumideros aislados (apartado 3.6.4).

Especial cuidado deberá tenerse en acuerdos verticales cóncavos de parámetro superior a unos 4.000 m. Sobre todo en zona urbana, los caces deberán desaguarse antes de los cambios de peralte, para evitar que el agua cruce la calzada.

Una cuneta es una zanja longitudinal abierta en el terreno junto a la plataforma.

La cuneta tendrá igual pendiente longitudinal que la rasante de la carretera, salvo que se estime necesario ceñirse más al terreno o modificar dicha pendiente para mejorar la capacidad de desagüe.

Salvo justificación en contrario, se utilizará uno de los tipos de cuneta indicados en la figura 3.10. La elección se hará basándose en los criterios siguientes:

• Siempre que consideraciones económicas o de espacio no lo impidan, deberá atenderse preferentemente a las condiciones de franqueamiento seguro del perfil transversal de la cuneta por los vehículos que se salgan de la plataforma. A estos efectos, se podrá considerar que se dan tales condiciones donde la inclinación de los taludes de la cuneta sea inferior a 1/6 y sus aristas estén redondeadas con un radio mínimo de 10 m; en caso contrario, podrán aplicarse los criterios expuestos en la figura 3.11 para cunetas triangulares y trapeciales. Las cunetas reducidas sólo podrán emplearse en terreno accidentado y deberán siempre cubrirse o protegerse con barreras de seguridad.
• Las dimensiones y pendiente longitudinal de la cuneta deberán asegurar que, cuando desagüen el caudal de referencia (capítulo 2) se cumplan las condiciones del apartado 1.2. Si fueran de temer efectos perjudiciales sobre el firme por infiltracción de las aguas de la cuneta:
  • el nivel de la lámina libre no deberá rebasar el de la explanada, o bien
  • deberá disponerse un drenaje profundo bajo la cuneta, y su superficie deberá impermeabilizarse revistiéndola con hormigón, piezas prefabricadas, encachados de piedra o materiales bituminosos.

La necesidad de revestimiento será mayor:

• Donde la velocidad del agua sea elevada (apartado 1.2). En zonas de clima de lluvia suaves (España húmeda), se podrá admitir que una cuneta no es erosionada si su pendiente no rebasa el 4 %; en zonas de clima más irregular (España seca), dicho límite se rebajará hasta el 3 %.
• Donde la velocidad del agua sea muy baja y se produzcan sedimentaciones. Se podrá admitir que esto ocurre donde la pendiente sea inferior al 1 %.
• Donde se desee evitar infiltraciones explanadas susceptibles, cunetas de guarda, protección de un acuífero, etc.
• Donde la conservación resulte difícil o costosa, por ejemplo, en zonas urbanas.

Podrán revestirse únicamente las partes más bajas, dimensionadas para un período de retorno menor que el especificado en el apartado 1.3, si se comprobase que el caudal de referencia no causa erosiones en el resto.

La siembra de especies herbáceas en las cunetas mejora sus condiciones de desagüe, al aumentar tanto el tiempo de concentración (apartado 2.4) como el umbral de escorrentía (apartado 2.5), y protege contra la erosión. Podrán emplearse dispositivos (mallas biodegradables, tepes) que eviten la erosión durante la nascencia de la siembra.

Para pendientes mayores de 7 % será preciso adoptar precauciones especiales contra la erosión: disponer escalones para disipar la energía cinética del agua -protegiendo su pie para evitar socavaciones regresivas- o revestir las cunetas en paramentos irregulares. En este último caso, si funcionasen en régimen rápido (número de Froude superior a 1) habrá que disponer sobre-elevaciones de los cajeros en los cambios de dirección, debido a los resaltos y ondas que pudieran aparecer.

Los sumideros o imbornales permiten el desagüe de dispositivos superficiales de drenaje (caces o cunetas), al exterior (imbornales) o a un colector (sumideros). El sumidero puede ser continuo o aislado y, en este último caso, se pueden distinguir los de tipo horizontal (desagüe por su fondo), lateral (desagüe por su cajero) y mixto. Cada sumidero aislado deberá tener debajo una arqueta (apartado 3.6.6) de la que pasará el agua al colector. Donde ésta pueda disponerse debajo de la arqueta se podrá simplificar ésta, asegurando la continuidad de aquél.

El tipo y el diseño de los sumideros e imbornales, aun antes que las consideraciones hidráulicas, deberá tener en cuenta la seguridad de la circulación y el peligro de su obstrucción por basura procedente de la plataforma.

Los sumideros aislados situados en puntos bajos serán generalmente del tipo horizontal (figura 3.12), que tienen mayor capacidad de desagüe que los laterales, aunque pueden obstruirse más fácilmente. Para evitar la formación de balsas si se obstruyeren, deberá disponerse otro sumidero aguas arriba, a 5 cm por encima de ellos. No obstante, donde se asegure con precisión la situación del punto bajo -por ejemplo, construyendo el sumidero después de la superficie a desaguar- podrá reemplazarse el conjunto anterior por un sumidero mixto.

Los sumideros aislados situados en rasantes inclinadas (salvo que su pendiente sea muy pequeña) será generalmente también de tipo horizontal, interceptando el fondo de la cuneta o caz, y con sus barras preferentemente en la dirección de la corriente. Su capacidad de desagüe aumenta con su longitud y con la profundidad de la corriente, y por tanto con su pendiente transversal: pero un aumento de la velocidad del agua (debido a una fuerte pendiente longitudinal) disminuye esa profundidad.

Para que un sumidero horizontal pueda interceptar todo el caudal que pase sobre él será necesario que la longitud libre L (cm) de las barras -donde éstas sean paralelas a la corriente- no sea inferior a la dada por la fórmula:

Donde las barras sean perpendiculares a la dirección de la corriente, salvo justificación en contrario, se podrá emplear la fórmula:

En un sumidero lateral (figura 3.13) se podrá aumentar su capacidad de desagüe aumentando su longitud (que no deberá ser inferior a T·(p/2)^1/2, siendo p (%) la pendiente longitudinal) o su profundidad (mediante una depresión cuya anchura deberá estar comprendida entre el 10 y el 30 % de la anchura T del caz, con un mínimo de 5 cm y cuya profundidad deberá ser igual a la doceava parte de su anchura). Disponer soportes intermedios para disminuir la luz de la abertura reduce mucho la capacidad de desagüe.

Los sumideros situados en la plataforma no deberán perturbar la circulación sobre ella, por lo que:

• En carreteras de circulación rápida deberán disponerse al borde de la plataforma, y no en su interior.
• Su superficie deberá ser suficientemente regular y deberá cuidarse el acabado del firme o zona contigua, de modo que el agua no pase al lado del sumidero sin entrar en él.
• No deberá constituir un peligro para los vehículos de dos ruedas: la anchura del sumidero continuo no deberá exceder de 4 cm, y la separación entre barras de rejilla se atendrá a la Norma UNE 41-300 (EN 14), apartado 7.9.
• La rejilla será difícilmente movible y tendrá buen asiento; deberá tener la resistencia necesaria para soportar a los vehículos que pasen sobre ella (Norma UNE 41-300 (EN 14), apartado 8).

Donde no resulte probable el paso de vehículos sobre el sumidero podrán disponerse depresiones y planos inclinados para facilitar el encauzamiento del agua, los cuales podrán ser tanto más acusados cuanto menor sea la probabilidad de paso de vehículos.

Salvo justificación en contrario, los colectores estarán formados por tubos de los materiales siguientes, solos o combinados:

• Piezas prefabricadas de hormigón.
• Fibrocemento.
• Acero corrugado galvanizado.

Deberá indicarse en el Pliego de prescripciones técnicas particulares el tipo de junta a emplear entre tubos contiguos o entre éstos y sus extremos o arquetas, y para cada tipo de tubo, las características de su asiento, espaldones y recubrimiento. Los tubos rígidos deberán ir apoyados sobre una cama de hormigón. Los tubos rígidos deberán ir apoyados sobre una superficie apisonada y limpia, preferentemente una cama de hormigón. Los tubos flexibles -de acero corrugado- deberán evitar apoyarse sobre lechos rígidos y requerirán una compactación cuidadosa y simétrica de sus espaldones, así como evitar que se aplasten durante la construcción.

El recubrimiento de los tubos deberá ser suficiente para evitar daños en ellos al paso de la circulación. Si fuera necesario se preverán dichos recubrimientos para el paso provisional de vehículos de obras. En zonas de heladas intensas los tubos tendrán la profundidad que sea necesaria para evitar averías por esta causa.

Los colectores no podrán tener en ningún caso diámetros inferiores a 30 cm, recomendándose que los menores sean de 40 cm de diámetro. Deberá estudiarse la posibilidad de formación de depósitos calizos u otros, y en ese caso habrá que dejar previsto el colector para su limpieza con agua a presión.

Se evitarán en los colectores los puntos bajos o tramos con poca pendiente, favorables al depósito de sedimentos, salvo que resulten inevitables y se dispongan los oportunos areneros. Si los puntos bajos pudieran ser debidos a asientos se dará una contraflecha a los tubos, igual al asiento previsible.

En todo caso, se recomienda adaptar los colectores a su limpieza por agua a presión.

Se especificará en el Pliego de prescripciones técnicas particulares la presión que deba resistir el colector, si se previera su entrada en carga. En caso contrario se especificará únicamente la impermeabilidad del tubo y de sus juntas.

La resistencia mecánica del colector se adaptará a las cargas de construcción y de servicio, distinguiendo entre los casos en que las resista por sí solo y aquéllos en que sirva solamente de encofrado perdido al hormigonado de la zanja en que va alojado.

Se dispondrán las arquetas necesarias para poder asegurar la inspección y conservación de los dispositivos enterrados de desagüe. Las arquetas deberán permitir su fácil limpieza, sobre todo de los que atraviesen la carretera; a este efecto, su distancia no deberá exceder de 50 m, salvo donde los equipos de limpieza disponibles permitan alcanzar distancias mayores.

Se dispondrán arquetas especialmente en puntos tales como sumideros, confluencia de tubos, dispositivos de ruptura de carga, separadores de aceite, areneros, desagües por infiltración al terreno, etc. Se proscriben las arquetas ciegas o no registrables.

Las dimensiones mínimas de la arqueta en planta, si su profundidad no excediera de 1,5 m, serán de 80 cm (en el sentido de la corriente) por 40 cm. Para profundidades mayores, la arqueta deberá ser visitable: su tapa deberá tener un diámetro mínimo de 80 cm, y su menor dimensión interior no deberá ser inferior a 1 m.

El fondo de la arqueta deberá adaptarse a las necesidades hidráulicas y, en su caso, de visitabilidad. Se deberá asegurar la continuidad de la corriente de agua que atraviese las arquetas, para evitar pérdidas de carga. Se dispondrán areneros donde sea necesario; caso de no existir, la salida de las aguas de la arqueta se dispondrá de modo que se arrastren los sedimentos.

La embocadura de la arqueta será diseñada de modo que quede bien enrasada con el firme o zona adyacente, sin sobresalir de ella. Deberá soportar adecuadamente la tapa o rejilla, que se deberá disponer de modo que no presente problemas a la circulación por encima de ella, y que resista una rueda de 6 t aplicada sobre un área cuadrada de 625 cm² . Se tomarán precauciones para evitar su robo o desplazamiento, por su peso o materiales.

Las bajantes revestidas en las que el agua discurra a gran velocidad no deberán tener quiebros, salvo que se tomen en ellos precauciones -tales como anclajes, etc.- para evitar la formación de saltos de agua o de ondas, o el arranque del quiebro. Puede resultar conveniente escalonar su perfil.