CAUDAL PARA EL DISEO DE CUNETAS PARA DRENAJE(PARA TRAPEZOIDAL DE CONCRETO).CUNETASLas cunetas son zanjas longitudinales revestidas o sin revestir abiertas en el terreno, ubicadas a ambos lados o a un solo lado de la carretera, con el objeto de captar, conducir y evacuar adecuadamente los flujos del agua superficial. Se proyectarn para todos los tramos al pie de los taludes de corte, longitudinalmente paralela y adyacente a la calzada del camino y sern de concreto vaciadas en el sitio, prefabricados o de otro material resistente a la erosin. Sern del tipo triangular, trapezoidal o rectangular, siendo preferentemente de seccin triangular, donde el ancho es medido desde el borde de la rasante hasta la vertical que pasa por el vrtice inferior. La profundidad es medida verticalmente desde el nivel del borde de la rasante al fondo o vrtice de la cuneta.Capacidad de las cunetas se rige por dos lmites: Caudal que transita con la cuneta llena Caudal que produce la velocidad mxima admisible Para el diseo hidrulico de las cunetas utilizaremos el principio del flujo en canales abiertos, usando la ecuacin de Manning:

Donde: Q : Caudal (m3 /seg) V : Velocidad media (m/s) A : rea de la seccin (m2 ) P : Permetro mojado (m) Rh : A/P Radio hidrulico (m) (rea de la seccin entre el permetro mojado). S : Pendiente del fondo (m/m) n : Coeficiente de rugosidad de ManningDiseo de CunetasVelocidad mxima permisibleEs la velocidad mxima promedio que se desarrolla dentro del canal y no causa erosin a ste. Lo primero es determinar el rea aferente o tributaria de la cuneta, para este paso son necesarios los planos de planta y perfil de la carretera. Mediante estos se establecer el ancho del impluvium caracterstico del sector.

En el diseo de cunetas, el caudal hidrolgico se iguala al caudal hidrulico, y as despejar la longitud de la cuneta L, que corresponde a la separacin entre alcantarillas.

Donde: C: Coeficiente de escorrenta que depende del tipo de terreno. I: Intensidad de diseo en mm/hora. ATributaria: rea tributaria o aferente de la cuneta en m2. V: Velocidad media en la cuneta en m/seg. ACuneta: rea de la cuneta en m2 B: Ancho del Impluvium en metros. L: Longitud de la cuneta en metros. n: Coeficiente de rugosidad de Manning. R: Radio hidrulico de la cuneta S: Pendiente longitudinal de la cuneta en tanto por uno.CUNETAS TRAPEZOIDALESLas cunetas se disean teniendo en cuenta que la pendiente longitudinal favorezca el escurrimiento, en principio es la misma de la va pero en ningn caso debe ser menor del 0.05%; La capacidad hidrulica debe ser suficiente y la remocin del material o sedimento producto de la erosin depositada en ellas debe ser fcil de remover. La capacidad hidrulica se determina con base en la frmula de Manning Queda determinada por los mismos parmetros que caracterizan la rectangular b,h a los que se agregan los taludes laterales z1, z2. Se entiende entonces que los taludes se escogen para garantizar la estabilidad geotcnica de la seccin transversal. A pesar de esto es necesario proteger las paredes con algn tipo de material, cuando la magnitud de la pendiente pueda inducir velocidades elevadas. Se prefire usar en la aplicacin practica una seccion trapezoidal por su estabilidad y cuando sea factible evitar el recubrimiento.

EMPLEO DE CUNETAS TRAPEZOIDALES. Cunetas o zanjas de coronacin. Las cunetas o zanjas de coronacin son canales que se construyen en la parte superior de los taludes de corte, para recoger las aguas que bajan por las pendientes naturales y conducirlas hacia la quebrada o descarga ms prxima del sistema general de drenaje, evitando de este modo la erosin del terreno, especialmente en zonas de pendiente pronunciada.

Zanjas de drenaje Las zanjas de drenaje son canales que se construyen en la parte inferior de los taludes de relleno en forma longitudinal lateral o transversal al alineamiento de la carretera, para recoger las aguas que bajan por el talud y terrenos adyacentes para conducirlas hacia la quebrada o descarga ms prxima del sistema general de drenaje, evitando de este modo la erosin del terreno. Normalmente son de forma rectangular, pero tambin pueden ser trapezoidales, si se requiere una mayor dimensin.

ELEMENTOS GEOMTRICOS DE UNA SECCIN TRAPEZOIDAL. Estos elementos son muy importantes para el clculo del flujo. En un canal artificial se definen en trminos de la profundidad de flujo y las dimensiones de la seccin; en canales naturales se determinan curvas que representen la relacin entre los elementos y la profundidad del flujo.

rea (A): Es el rea mojada o rea de la seccin transversal del flujo, perpendicular a la direccin de flujo.

Permetro mojado (P): Es la longitud de la lnea de interseccin de la superficie de canal mojada y de un plano transversal perpendicular a la direccin de flujo.

Ancho superficial (T). Es el ancho de la seccin del canal en la superficie libre. = + Profundidad hidrulica (D). Es la relacin entre el rea mojada y el ancho en la superficie. = ( + . )() / ( + )

Factor de seccin (Z). Se utiliza para el clculo de flujo crtico. Es el producto del rea mojada y la raiz cuadrada de la profundidad hidrulica. = Profundidad de flujo (y). Es la distancia vertical desde el punto ms bajo de una seccin del canal hasta la superficie libre.

Pendiente normal (S) Cuando se conocen el caudal y la rugosidad, la ecuacin de Manning puede utilizarse para determinarla pendiente en un canal prismtico en el cual el flujo es uniforme a determinada profundidad de flujo dn. La pendiente determinada de esta manera algunas veces se llama especficamente pendiente normal Sn. La pendiente del fondo del canal es una de las variables principales, ya que en funcin de ella se calcula la velocidad media del canal. Al variar la pendiente del canal hasta cierto valor, es posible cambiar la profundidad normal y hacer que el flujo uniforme ocurra en un estado crtico para el caudal y la rugosidad determinados. La pendiente as obtenida es la pendiente critica Sc, y la profundidad normal correspondiente es igual a la profundidad crtica

Factor de seccin para el clculo de flujo uniforme (A.R2/3): Es el producto del rea mojada y el radio hidrulico elevado a la potencia (2/3). . /