2.3. CÁLCULO HIDRÁULICO DE TUBERÍAS DRENANTES

2.3.1. ESTIMACIÓN DE CAUDALES

2.3.1.1. Tubería drenante por encima del nivel freático

Cuando la tubería drenante se encuentre por encima del nivel freático, y no sea previsible la afluencia de otros caudales, se considerarán a efectos de cálculo, los de infiltración provenientes fundamentalmente de bermas y mediana en su caso, que podrán estimarse a partir de los valores indicados en la tabla 2.2.

TABLA 2.2 CAUDALES UNITARIOS DE INFILTRACION PARA EL CALCULO DE TUBERIAS DRENANTES

Para la aplicación de esta tabla se considerarán los siguientes criterios:

Estado de impermeabilidad superficial alto

Se considerará el estado de impermeabilidad superficial alto, cuando se cumplan simultáneamente las siguientes condiciones:

• Las cunetas estén revestidas.
• Las superficies no revestidas (véase apartado 2.1.1.1), representen menos de un quince por ciento (15%) del área de longitud L y anchura B, que se definen en el siguiente epígrafe.

Estado de impermeabilidad superficial medio

Se considerará el estado de impermeabilidad superficial medio, cuando se cumplan simultáneamente las siguientes condiciones:

• Las cunetas estén revestidas en al menos un ochenta por ciento (80%) de la longitud analizada (L, en la figura 2.9).
• Las superficies no revestidas (véase apartado 2.1.1.1), representen menos de un treinta por ciento (30%) del área de longitud L y anchura B, que se definen en el siguiente epígrafe.

Estado de impermeabilidad superficial bajo

Se considerará el estado de impermeabilidad superficial bajo, cuando no se cumpla alguno de los requisitos para poder considerarlo como medio.

Determinación del caudal de cálculo

El caudal de cálculo de la tubería drenante Q_L, se obtendrá como:

Q_L = q ·B ·L

donde:

• Q_L = Caudal de cálculo de la tubería drenante.
• q = Caudal unitario de infiltración, obtenido de la tabla 2.2.
• L = Longitud entre arquetas o pozos de registro consecutivos en los que se produce el desagüe de la tubería drenante (véase figura 2.9).
• B = Anchura de cálculo.

La anchura B puede ser variable a lo largo del tramo estudiado, por lo que el producto B · L podrá obtenerse como:

B ·L = S _{(i =1,n)}b_i ·l _i

donde:

• n =Número de tramos que comprende la discretización.
• l_i = Longitud del tramo i-ésimo, de anchura b_i (véase figura 2.9).
• b_i = Anchura del tramo i-ésimo, de longitud l_i (véase figura 2.9).

FIGURA 2.9 ESTIMACION DE LAS AREAS DE INFILTRACION

2.3.1.2. Tubería drenante bajo el nivel freático

Cuando la tubería drenante se utilice además de para la captación de la infiltración según se especifica en 2.3.1.1, para el rebajamiento de niveles freáticos, bien subhorizontales bajo la explanada, o bien relacionados con la presencia de taludes en desmonte —en cuyo caso la carga hidrostática puede superar la altura de la carretera sobre el dren—, el proyecto deberá efectuar un cálculo específico del caudal de afluencia, como red de flujo.

Este cálculo deberá abordarse por métodos analíticos, numéricos, o previa justificación de su adecuación al caso, mediante la utilización de ábacos o tabulaciones. Para caracterizar el terreno se utilizarán preferiblemente parámetros determinados in situ.

2.3.1.3. Caudal a considerar

El caudal a considerar para los cálculos hidráulicos será:

• Tubería drenante por encima del nivel freático: el estimado conforme se especifica en 2.3.1.1.
• Tubería drenante bajo el nivel freático: la suma de los obtenidos conforme se especifica en 2.3.1.1 y 2.3.1.2.

Si se tuviera constancia de la afluencia, con carácter excepcional, de caudales adicionales, deberían sumarse a los especificados en la relación anterior, si bien no debe permitirse en ningún caso la entrada de aguas procedentes de escorrentía o de los sistemas de drenaje superficial de la carretera.

En el caso de pantallas drenantes ejecutadas al borde de la zona pavimentada (véase apéndice 4) y enrasadas con la misma, habrá de considerarse además, la infiltración por su parte superior que puede variar entre diez elevado a menos tres y diez elevado a menos uno litros por metro y por segundo (10^–3 y 10^–1 l/(m · s)), medidos longitudinalmente a la dirección de la pantalla, en función del tipo de impermeabilización de la pantalla y de la junta de ésta con el pavimento en su caso.

2.3.2. ELECCIÓN DE LAS TUBERÍAS DRENANTES

El cálculo hidráulico de las tuberías drenantes se efectuará a partir del caudal determinado en 2.3.1.3, con la metodología expuesta en la norma 5.2 IC Drenaje superficial o aquella que la sustituya.

Los valores del coeficiente de rugosidad K (equivalente al inverso del número n de Manning) que deben emplearse para la aplicación de la fórmula de Manning-Strickler, se obtendrán, salvo justificación expresa en contra del proyecto, de la tabla 2.3.

TABLA 2.3. COEFICIENTES DE RUGOSIDAD K (m^1/3/s) A UTILIZAR EN LA FÓRMULA DE MANNING-STRICKLER

Nota: Los valores inferiores tienen en cuenta pequeñas irregularidades, ligeros defectos de limpieza, pequeños cambios de dirección y forma, así como el paso de conductos a través de arquetas cuyo fondo conserve la sección de dichos conductos en su parte inferior.

El diámetro de la tubería a disponer, cumplirá tanto los valores determinados a partir de los cálculos hidráulicos mencionados, como los mínimos necesarios por cuestiones de limpieza y conservación (véanse apartados 3.1 y 3.4).