Capacidad de las CunetasSe rige por dos limites: a) Caudal que transita con la cuneta llena b) Caudal que produce la velocidad máxima admisible. Caudal de Diseño de Manning Para calcular las cunetas se utilizará el principio de flujo en canales abiertos usando la ecuacion de manning: Q = A . V= A . Rh2/3 . S1/2 / n Q= Caudal en m3/seg. A= Area de la seccion en m2. Rh= Radio hidráulico(área de la sección entre el perímetro mojado). S= Pendiente del fondo (m/m). n= Coeficiente de rugosidad de manning. Método Racional Q= C . I .A 36 Q= Caudal de diseño en m3/seg. C= Coeficiente de escorrenria ponderado C= ( L1.C1 + L2.C2 + lc3 ) / ( L1 + L2 + l ) L1= Ancho de la mitad de la plataforma L2= Distancia entre la plaforma y la cuneta l= Ancho medio de la cuenca adyacente I= Intensidad lluvia, cuya duracion es igual al tiempo de concentracion (mm/hr). 2 A= Area de la cuenca (Km ). 1.L + S´.03(L/√S)0.xl ) 0.385 Tc= Tiempo de concentracion S= Pendiente longitudinal de la cuneta S´= Pendiente transversal de la cuneta 2) Tc= Tp + Tc Tp= 0.0192 ( L1 + l )1.80 Suelo desnudo. 31 del M-019.Tiempo de Concentración Fórmulas 1) Tc = ( 0. según la tabla 3. pag.64 Tp= Tiempo de penetracion L= Longitud cuenca S= Pendiente cuenca Tc= Tiempo de conducion Tc= Lt/Vt Lt= Longitud del elemento de desague (m) Vt= Velocidad de descarga (m/min) Los coeficientes de escorrentia para cuencas hasta 10 Hectáreas son los siguientes.155 ) / ( S.95 Talud C2= 0.80 Si se considera el Coeficiente de Strickler (K) como 1/n se obtiene: Valores de K mas usados: Cunetas excavadas en el terreno: K= 33 Cunetas en roca: K= 25 Cunetas en hormigón : K= 67 . Carretera pavimentada C1= 0. gramíneas C3= 0. SEOPC. 03 Roca.90 Arcilla compacta 1. Para cunetas triangulares.03 Revestidos de concreto en condiciones buenas 0.10 Grava.75 Limo o arcilla arenosa (arena < 50%) 0. V / √S ) A =5H2 / 4 Area de cuenca : L1 + L2 n : coeficiente de maning S : pendiente en m/m K : coeficiente de stricker = 1/n Q : capacidad en m3/seg V : velocidad admisible .Tabla 7 Valores de n más usados Tipo de superficie Valor de n Roca.30% igual a 3 mm/metro.13 Tabla 8 Velocidades Límites Admisibles Tipo de superficie Velocidad Límite (m/seg.80 Cuneta encachada rocosa 3. 1/2 Rh= ( H * 5 ) / 6 La sección mojada es: 3/2 Rh= ( n .04 Excavados en tierra 0.50 Pendiente Minima de Cunetas y Zanjas La pendiente minima es de 0.02 Revestidos de concreto en condiciones medias 0. lisos y uniformes 0. asperos e irregulares 0.50 Grava. se consideran taludes de 2:1 y 1:2 Se dispone de dos fórmulas para elcálculo del radio hidraulico. piedras medias 1.) Arena fina arcillosa o limo arcilloso 0. arena y limo 1. 3 ml Cota B= 120 ml Pendiente cuenca= 0.60 m. Si ocurre lo contrario. que sea menor a 0.05 Ctalud = 0. entonces el diseño está terminado. debemos volver al paso 2 y elegir otra altura de cuneta (H).214 m/m Ancho cuenca = 150 ml L: Longitud cuneta= 150 ml Ancho media plataforma= 4.80 Periodo de retorno lluvia= Velocidad de descarga= ml Casfalto = 0.50 m/seg.1er Procedimiento de calculo usando la 1 era fórmula de R h : 1° Se elige una altura H. 3° Calcular el área de la sección mojada.60 m. debemos volver al paso 1 y elegir otra altura de cuneta (H). 2° Se calcula el radio hidraulico con la primera fórmula del radio hidráulico 3° Se calcula el área de la sección mojada 4° Calcular el caudal con la fórmula de manning.95 Cponderado = 0. y si Q Manning > Qde aporte. Si ocurre lo contrario. y si Q Manning > Qde aporte. que sea menor a 0. 4° Calcular el caudal con la fórmula de Manning. .80 2 años 210 m/min = 3. Diseño de las Cunetas Tramo: 0 + 125 l: Longitud cuenca= 190 0 + 126 a ml Cota A= 79. entonces el diseño está terminado. 2do Procedimiento de calculo usando la 2da fórmula de R h : 1° Se calcula el radio hidráulico con la segunda fórmula del radio hidraulico 2° Se elige una altura H. 75 pulg/hora = A= 57769.71 Tiempo concentración = 14. S1/2 / n ( b + z.5399 m³/s Qh > Q. Ok.291335 b + 2y ( 1 + z² )½ A= ( b + z.60m 2 1 1 b 0. .05777 Km² = Q= 1. n = 0.Tp = 14.20 m Qh= A .008 m/m b = 0.5 m² 95.25 H Figura 3 . 1/2) B 2 H 0.80 m S = 0.97 I: Intensidad lluvia = 3.013 H = 0.3 mm/hr 0. Rh2/3 .8400 m² Qh = 2.25 min Tc: tiempo conducción = 0.y ) * y Rh = Rh= 0.60 m Pendiente cuneta= B = 0.V = A . Sección de Cuneta Trapezoidal.y ) * y Sustituyendo los valores : A= 0.228 m³/s Cuneta Triangular (taludes 2/1. 20 m Figura 4 .60 m .30 m 2 2 1 1 0. H = 0.B= 0.30 m 0. Sección de Cuneta Trapezoidal.800 m 0. 60m 1 2 2 1 Figura 5 . .214 m/m Ancho cuenca = 150 ml L: Longitud cuneta= 150 ml Ancho media plataforma= 4.71 Tiempo concentración = 14.Diseño de las Cunetas Tramo: 0 + 125 0 + 126 a l: Longitud cuenca= 190 ml Cota A= 79.3 ml Cota B= 120 ml Pendiente cuenca= 0.50 m/seg. Tc: tiempo conducción = 0.80 Periodo de retorno lluvia= Velocidad de descarga= 2 años 210 m/min Tp = 14.5H 2H H 0.3 mm/hr A= 57769. 1/2) B= 2.5 m² 0.05 ml Casfalto = 0.97 I: Intensidad lluvia = 3.80 = 3.95 Ctalud = 0.75 pulg/hora = 95.05777 Km² = Q= 1.228 m³/s Cuneta Triangular (taludes 2/1.5h 0. Sección de Cuneta Triangular.25 min Cponderado = 0. 26 A= 5 H2 / 4 A= 0.400 m 1 2 2 1 Figura 6 .50 m/seg Pendiente cuneta= S = 0. 1.70 m n = 0.V = A . Sección de Cuneta Triangular.750 m 0.70 m Qh > Q. S1/2 / n Rh= 51/2H / 6 Rh= 0.008 m/m B = 1.75 m Qh= A .7205 m³/s Sustituyendo los valores : B= 1. Ok.6125 m² Qh = 1. .350 m H= 0.H = 0. Rh2/3 .013 V = 3. 05777 Km² = Q= 1.214 m/m Ancho cuenca = 150 ml L: Longitud cuneta= 150 ml Ancho media plataforma= 4.95 Ctalud = 0.25 min Cponderado = 0.60m 1 2 2 1 Figura 5 .71 Tiempo concentración = 14.97 I: Intensidad lluvia = 3. Tc: tiempo conducción = 0.5H 2H H 0.80 = 3.5h 0. . Sección de Cuneta Triangular.Diseño de las Cunetas Tramo: 0 + 125 0 + 126 a l: Longitud cuenca= 190 ml Cota A= 79. 1/2) B= 2.05 ml Casfalto = 0.228 m³/s Cuneta Triangular (taludes 2/1.5 m² 0.3 mm/hr A= 57769.50 m/seg.80 Periodo de retorno lluvia= Velocidad de descarga= 2 años 210 m/min Tp = 14.75 pulg/hora = 95.3 ml Cota B= 120 ml Pendiente cuenca= 0. 26 A= 5 H2 / 4 A= 0.50 m/seg Pendiente cuneta= S = 0.400 m 1 2 2 1 Figura 6 .6125 m² Qh = 1.70 m n = 0.75 m Qh= A .013 V = 3. Ok.008 m/m B = 1. Rh2/3 . S1/2 / n Rh= 51/2H / 6 Rh= 0.V = A .7205 m³/s Sustituyendo los valores : B= 1. Sección de Cuneta Triangular.H = 0.350 m H= 0. 1. .750 m 0.70 m Qh > Q.