CÁLCULO DE LA CUNETA

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FACULTAD DE INGENIERÍA- UMSA INGENIERÍA CIVIL CARRETERAS II CIV-325 JTP CÁLCULO DE LA CUNETA 1. Consideraciones para el diseño 1.1. Cálculo del caudal de diseño

Se calculará el caudal de diseño de la cuneta con la fórmula racional, la misma se expresa mediante:

Donde.

     

Q: Caudal de diseño en m^3/s A: Área total de aporte en hectáreas. C: coeficiente de escorrentía. i: intensidad de precipitación en mm/h La cuneta se diseña en el tramo de carretera comprendido entre las dos alcantarillas más alejadas. Según el diseño de alcantarillas, las más alejadas son la 2 y la 3, entre las progresivas 0+839.27 y 3+211.48 respectivamente. r espectivamente. Para el cálculo del área total de aporte se asumieron 3 tipos de uso de suelo, Bosque, Asfalto y Corte. El área total se calcula mediante: Donde.

          A: Área total. Ab: Área de bosque. Aa: Área de asfalto. Ac: Área de corte.

Cualquier área individual se halla multiplicando la longitud del tramo entre alcantarillas y el ancho de aporte. El ancho de aporte de bosque es de 20 m. El ancho de aporte de corte se halló del corredor creado en civil 3d. El ancho de aporte de asfalto en rectas es igual al ancho del carril, mientras que el ancho de aporte de asfalto en curvas es igual al ancho de la calzada (2 carriles), debido a que en curvas el peralte hace escurrir el agua hacia ha cia un solo lado. La longitud del tramo para bosque es igual a la longitud entre las alcantarillas 2 y 3. La longitud del tramo para asfalto es de dos tipos, en curvas y en rectas, se determinó estas longitudes midiendo en el plano de planta los tramos rectos y los tramos curvos entre las dos alcantarillas más alejadas. La longitud del tramo para bosque se midió en el corredor creado en civil 3d en los tramos de corte. El coeficiente de escorrentía C se halla ponderando los coeficientes de escorrentía para bosque, asfalto y corte, mediante la fórmula:

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    Donde. C: Área total. Cb: Coeficiente de escorrentía de bosque. Ca: Coeficiente de escorrentía de asfalto. Cc: Coeficiente de escorrentía de corte. Para hallar la intensidad de precipitación se necesita el tiempo de concentración que se calculará mediante la fórmula de KIRPICH, según el manual de diseño de drenaje de la ABC, esta es:

     

 )

Para la cuneta.

L: Distancia entre alcantarillas. En m Δz=Diferencia de cotas entre alcantarillas en m. La intensidad de precipitación se halla mediante las curvas IDF para la zona del proyecto presentado en la siguiente figura para un periodo de retorno de 10 años.

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   1.2. Dimensionamiento de la cuneta

Se diseñó la cuneta como un canal no erosionable mediante el método de sección de máxima eficiencia, asumiendo una sección trapezoidal de inclinación 60° respecto de la horizontal. Se calcula mediante la fórmula de Manning.

      √  

Para la sección escogida de máxima eficiencia hidráulica se tiene: El coeficiente de rugosidad de manning para una cuneta revestida de hormigón es de 0.014 La pendiente longitudinal So se halla del alineamientovertical de la carretera, en nuestro caso se tienen 4 pendientes distintas en el tramo de las alcantarillas más alejadas por lo que se toma el máximo como más desfavorable, que es de 5.93% 2. Cálculos 2.1 Áreas de aporte

                                                   Longitud de asfalto en rectas=1808.75 m

Longitud de asfalto en curvas=563.46 m

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2.2 Coeficiente de escorrentíaponderado

                                           

2.3. tiempo de concentración

2.4 intensidad

De los gráficos IDF se obtiene para un tiempo de concentración de 31min una intensidad de 44mm/h. 2.5 Caudal de diseño

                        √         

2.6 Dimensiones de la cuneta

Resolviendo la ecuación se tiene:

Según el manual de drenaje se debe aumentar 0.20 la altura de cálculo de la cuneta. Por lo que la altura adoptada será de 0.50 m. Obteniendo un b de 0.39 m.

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