Las obras de drenaje transversal deberán perturbar lo menos posible la circulación del agua por el cauce natural, sin excesivas sobre-elevaciones del nivel del agua –que pueden provocar aterramientos aguas arriba- ni aumentos de la velocidad que pueden provocar erosiones aguas abajo, pudiendo peligrar su estabilidad de no adoptarse medidas adecuadas.

Las condiciones del cauce -sin la presencia de la carretera y de sus obras de drenaje transversal- al evacuar el caudal de referencia deberán ser comprobadas, sobre todo aguas abajo, por si hubiera obstáculos o circunstancias determinantes de las cotas de agua, tales como presas, azudes, cruces con vías de comunicación, estrechamientos bruscos del cauce, confluencia con otras corrientes, etc. En ausencia de tales circunstancias, y si el cauce fuera razonablemente uniforme, se podrá estimar la relación entre el nivel del agua y el caudal desaguado utilizando la fórmula de Manning-Strickler (apartado 4.2.1), para la que podrán usarse los coeficientes de la tabla 5.1. Si en la sección transversal representativa del cauce se diferenciasen netamente un canal principal y un cauce de avenidas, deberán estimarse por separado los caudales correspondientes a ambos, para obtener por suma el caudal total que corresponda a la cota de agua considerada.

Al proyectar obras de drenaje transversal se deberán tener en cuenta los criterios funcionales del apartado 1.2, y además los siguientes:

• La posibilidad de distribuir la anchura del cauce entre varios vanos o conductos. Una obra de drenaje transversal única suele ser preferible a un conjunto de obras más pequeñas, que aumente la sobre-elevación del nivel del agua (apartados 5.3.1.1 y 5.3.2.1) y las posibilidades de obstrucción (apartado 1.4), pero debe recordarse que con la luz crece el canto de la estructura, y por tanto donde la altura disponible sea escasa (como suele ocurrir en planas inundables) se resta altura útil a la sección de desagüe.
• La cota roja sobre el fondo del cauce, habida cuenta del espesor mínimo (firme y explanación o tablero) necesario sobre la clave del conducto de la obra de drenaje transversal, y del resguardo (apartado 1.2.B) requerido. Donde esta cota sea muy grande, puede condicionar el tipo, forma y dimensiones de la obra de drenaje transversal (altura de pilas o posibilidad de un arco en puentes, cargas sobre el conducto en pequeñas obras de drenaje).
• Las condiciones de cimentación. Los conductos deformables pueden resultar preferibles si fueran de prever asientos diferenciales.
• Las posibilidades de aterramiento (apartados 5.2.2 y 5.3.2.2) o de erosión (apartados 5.3.1.2 y 5.3.2.3).

Especial atención deberá prestarse a las obras de drenaje transversal donde el camino cruce una plana inundable, ya que los caudales de referencia propios de las diferentes cuencas que la componen no podrán tratarse aisladamente si, una vez desbordado su cauce, pudieran entremezclarse.

En estos casos deberá efectuarse un estudio especial del esquema de flujo antes y después de la construcción de la carretera, tanto para ubicar racionalmente las obras de drenaje transversal como para repartir los caudales entre ellas. Además, las limitaciones a la sobre-elevación del nivel de la corriente (apartado 1.2.C) serán, en general, más severas al ser mayores las zonas inundables, por lo que, al restringirse la altura de la lámina de agua también se restringen los caudales que pueden desaguarse por unidad de anchura de la obra de drenaje transversal.

Con independencia de la sinuosidad del cauce natural, una pequeña obra de drenaje transversal suele cruzar la carretera con una planta recta en la zona de explanación, normal o esviada respecto de su eje (figura 5.1). La implantación mejor es la coincidente con el cauce natural. Si ello resultase en una longitud excesiva del conducto, podrá modificarse el cauce, pero esto ha de hacerse sin cambios bruscos de alineación, porque de lo contrario:

• Las conexiones con la obra de desagüe podrán resultar desfavorables.
• Una curvatura fuerte tiende a erosionar y sedimentar los márgenes exterior e interior, respectivamente, del recodo (esto desaconseja situar la entrada en el interior del mismo, especialmente en conductos múltiples).
• Un cambio brusco de dirección a la salida puede producir desbordamientos e inundación de las zonas colindantes.
• Aumenta la probabilidad de aterramientos en el interior del conducto.
• Puede erosionarse el pie de la explanación de la carretera.

En cursos de agua permanente en los que la obra de drenaje transversal se implante en su cauce, se tendrá en cuenta el mantenimiento de la corriente, por ejemplo mediante un desvío provisional.

La mayoría de las pequeñas obras de drenaje transversal se ajustan al perfil del lecho del cauce y, en general, los eventuales cambios van asociados a un acortamiento del trazado en planta que genera un incremento de la pendiente.

Aunque el perfil puede tener cierta influencia en las condiciones de desagüe (apartado 5.3.2), se suele relacionar –no siempre justificadamente- con problemas de aterramiento por insuficiencia de pendiente y de erosión por exceso de ella.

Aun con fuertes pendientes, se recomienda que el perfil de las pequeñas obras de drenaje transversal se ajuste al del cauce (o a una rectificación en planta de éste). Sólo si se comprobase la presencia de problemas de importancia (por ejemplo, deslizamiento de la obra, erosiones a la salida, etc.) se recurrirá a diseños más complejos (rebaje de la entrada, caídas a la salida, etc.), comprobando que se logran las ventajas pretendidas al paso del caudal de referencia (capítulo 2). Para reducir la velocidad a la salida del conducto puede resultar ventajoso el empleo de tubos corrugados, o escalonar la solera de los conductos rectangulares, siempre que el control no sea de salida (apartado 5.3.2.1).

En perfiles de escasa pendiente, podrá estimarse el riesgo de aterramiento por medio del parámetro.

• J₀: la pendiente del cauce.
• a (> 1): la razón (directa o inversa) entre la anchura del cauce y la del conducto. En general, la pendiente de un cauce y su anchura son covariantes si el transporte sólido se realiza predominantemente en suspensión (arenas muy finas, limos, arcillas), y contravariantes si predomina el acarreo de bolos y gravas sin superar el límite de decantación (como, por ejemplo, en conos de deyección); si ambas modalidades de transporte coexisten, la anchura no influye en la pendiente. Al tomar a > 1, se está del lado de la seguridad.

Si, como es habitual, i < 0,1, se podrá considerar que la pendiente no influye en los posibles aterramientos, aunque éstos puedan producirse por otras causas (apartado 5.3.2.2). En caso contrario, deberán estudiarse las condiciones de desagüe (apartado 5.3.2) considerando que la altura del conducto se reduce, respecto de la real, en una proporción igual a i.

Si un asiento de su cimiento pudiera disminuir la pendiente del conducto, se le dará una contraflecha igual al asiento previsible.

En planas inundables, a veces se disponen badenes o tramos de carretera a menor cota, especialmente preparados para que las aguas -a partir de un cierto caudal- los desborden, ayudando así a las pequeñas obras de drenaje transversal.

Se procurará respetar las dimensiones del cauce natural y no provocar fuertes estrechamientos. A estos efectos podrá considerarse que la anchura de un conducto circular es igual al 60 por 100 de su diámetro, por lo que no resulta adecuado para cauces muy amplios: a veces se recurre a un sobredimensionamiento (figura 5.2).

La mínima dimensión de una pequeña obra de drenaje transversal no deberá ser inferior a la siguiente, en función de su longitud.

Permiten acoplar el conducto al terreno, tanto del cauce como de la carretera. Su disposición influye en las condiciones de desagüe (apartado 5.3.2.1).

Donde la embocadura se sitúe bajo un terraplén, el conducto podrá (figura 5.3):

• Acoplarse al talud. Esta disposición es frecuente con tubos metálicos; debe protegerse su perímetro contra la erosión.
• Quedar exento del talud. Esta solución no sólo tiene mal aspecto, sino que es desaconsejable si no se toman medidas para evitar sifonamientos y erosiones.
• Terminar en un plano vertical, generalmente paralelo a la carretera, que obliga a disponer un elemento de contención del talud (muro de acompañamiento o aletas). El ángulo de las aletas con la corriente en la embocadura de entrada deberá estar comprendido entre 15 y 75º . Si el conducto no fuera perpendicular al eje de la carretera, deberán acoplarse las aletas (tanto a la entrada como a la salida) a los taludes del terraplén, para evitar aterramientos o erosiones.

Figura 5.3
Tipos de embocaduras bajo terraplén