Obras De Drenaje

Cálculo de Obras de Drenaje Trasversal de Carreteras
Víctor Flórez Casillas
Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos
Director del Departamento de Presas y Obras Hidráulicas de FCC CONSTRUCCIÓN, S.A.
VFlorez@fcc.es
Beatriz Iturriaga Núñez
Ingeniera de Caminos, Canales y Puertos
Departamento de Presas y Obras Hidráulicas de FCC CONSTRUCCIÓN, S.A.
BIturriagaN@fcc.es

Introducción
En estetexto se describe el proceso de selección de la obra de drenaje transversal y el método seguido
para el cálculo de las variables hidráulicas que la definen.
Existen bastantes sistemas para dimensionar las obras de drenaje transversal si bien, parten la mayoría de
ellos de simplificaciones respecto de la aquí desarrollada, y que consisten en la aplicación de una serie de
Nomogramas o cálculosgráficos fijando de antemano un tipo de control (entrada o salida). En la mayor
parte de los casos este cálculo es suficiente y es en todo caso un paso previo al dimensionado por el
sistema descrito a continuación.
La base del método aquí propuesto parte de las recomendaciones realizadas por el Bureau of Public
Roads (U.S.A.). En esta publicación se establecen 8 casos y en base a ellos sedeterminan las condiciones
de funcionamiento.

Criterios de Diseño
Previamente se han establecido una serie de condicionantes, algunos de ellos en función de los materiales
a emplear. Estos criterios básicos iniciales son los siguientes:
•

Altura mínima del conducto en función de la normativa vigente. En España la Instrucción 5.2-IC
de Drenaje Superficial de Carreteras determina la alturamínima del conducto en función de su
longitud.

•

Conducto de planta lo más recta posible, minimizando las modificaciones en el cauce natural, es
decir, intentando mantener la dirección y pendiente naturales del cauce.

•

Pendiente única en toda la obra de drenaje

•

Velocidad máxima para caudal de diseño

4.5 m/s en ODT de acero corrugado
6.0 m/s en ODT de hormigón

•

Entradano sumergida. Para ello se suele limitar la cota de energía a la entrada de la ODT al 20%
de la altura del conducto por encima de la clave, es decir, 1.2·D.

•

Cota de lámina inferior en 0.50 m a la rasante de la carretera.

Estos condicionantes anteriores son básicos y orientativos pero pudieran verse alterados en pequeña
medida, siendo conscientes de lo que ello lleva aparejado. Esdecir, podemos admitir que la velocidad sea
algo superior a la máxima si el caudal de diseño es elevado o bien si ello nos lleva a un tamaño comercial
muy superior, no se debe de olvidar que el caudal de diseño tiene un período de retorno de 100 años.
De forma similar, podemos admitir que la entrada quede sumergida y el conducto funcione como orificio,
si bien sería recomendable en ese caso que,para evitar cavitaciones cerca de la entrada, se dispongan
tubos de aireación que permitan el acceso del aire al interior.

Obra de drenaje trasversal junto a paso inferior en la Autovía de Castilla durante su construcción

Cálculo de Obras de Drenaje Trasversal
Una vez establecidos los condicionantes previos pasamos a la metodología de cálculo propuesto por el US
Bureau O,P,R.

Datosbásicos
•

Caudal de diseño: Q, en general para las obras de drenaje transversal corresponde a un período
de retorno de 100 años, según se establece en la Instrucción de Carreteras 5.2-IC. Es
evidentemente el dato base de partida de todos los cálculos hidráulicos que se van a realizar con
objeto de dimensionar los distintos de la obra de drenaje a proyectar.

•

Tipo de obra y dimensiones dela misma: es otro de los datos básicos ya que determinará todos
los parámetros hidráulicos dependientes de la geometría de la sección (básicamente se emplean
secciones circulares, rectangulares simples o múltiples y arcos). La altura de la sección se
denomina D para respetar la nomenclatura del US B.O.P.R.

•

Tipología de la entrada: se emplea para definir el coeficiente Ke, de...