Aspectos técnicos del Diseño de un Sistema de Alcantarillado

Tomando en cuenta la metodología más adecuada en el proceso de diseño  de un sistema de alcantarillado. Se consideran los siguientes estudios:

1. Estudios topográficos.

1.1 Planimetría.
1.2. Altimetría.
1.3. Taquimetría.

2. Libreta de campo.

  • En la libreta de campo se dibujarán croquis explicativos lo más ajustados a la realidad. En caso de ser necesario detallar estructuras dentro de las áreas a levantarse, deben hacerse croquis aparte, obtenidos por medición directa con auxiliares de cinta métrica, miras y/o jalones. Es de rigor efectuar anotaciones acerca del tipo y/o calidad del terreno en cada zona debiéndose también indicar los limites de predios o parcelas, señalando si se trata de muros, cercas de alambre de púas y otros.
  • Las anotaciones que resulten incorrectas, en el momento de realizar los levantamientos, no deben ser borradas sino solamente tachadas, anotando nuevamente la correcta. En caso de que toda página o un sector del trabajo se encuentre incorrecto, éste se tachará completamente, indicándose además con la palabra Nulo o Anulado y comenzando a renglón seguido a anotar el trabajo correcto; si esto ocurre, se indicará con la nota correspondiente y se señalará en el índice de la misma.
  • Deberán emplearse para las anotaciones, libretas de nivelación marcadas con un número ordinal en la tapa, nombre y  titulo del proyecto, nombre del proyectista y topógrafo, fecha y aparato utilizado e información adicional, además, todas las páginas deberán estar numeradas. Cada libreta llevará en sus primeras páginas un índice del contenido de las mismas así como de la numeración completa de éste.
  • Todos los puntos representativos de características físicas de la zona deberán ser identificados en la primera casilla de la libreta.
3. Precisión requerida.  

La precisión requerida de los levantamientos topográficos debe ajustarse a los siguientes límites:
 
  • Error angular permisible para cierre de poligonales:  
 
  • Error longitudinal permisible para cierre de poligonales: 
 
  • Error longitudinal permisible para poligonales abiertas:
 
  • Error permisible de nivelación de precisión:
 
  • Error permisible de nivelación común: 
 
4. Instrucciones generales 

  • El equipo a utilizar deberá estar convenientemente calibrado y en buen estado de mantenimiento.
  • El  topógrafo deberá  hacer  el  levantamiento de  acuerdo con  las  instrucciones emanadas de  la superioridad, siendo éstas las que indicarán cuáles son las fuentes de abastecimiento y sitios de captación, posibles neas de aducción e impulsn, redes de distribución y/o colectores, con sus alternativas de ubicación y lugares adecuados.
  • Los sitios de toma o de captación de las posibles fuentes de suministros y/o planta de tratamiento se levantarán detalladamente, de manera que se pueda permitir el dibujo del terreno, conocer su ubicación y configuración con relativa precisn, con poligonales cuyas tolerancias de cierre se indican en la sección 2.3.5.
  • Las posibles neas de aducción e impulsión deberán ser levantadas por medio de poligonales abiertas, ligándolas a la poligonal sica del poblado, tomando puntos intermedios que indiquen los desniveles o perfiles del terreno.
  • De acuerdo con la apreciación o instrucciones superiores, en el lugar donde se pudiese convenir ubicar un tanque de regulación, deberá procederse a realizar el levantamiento de una zona de  cierta amplitud que permita el dibujo de curvas de nivel con bastante precisión y la elección de la cota definitiva.
  • El trazado de redes de agua y alcantarillado, se realizará con preferencia por vías públicas, evitando expropiaciones y servidumbres de paso en propiedades privadas. En caso de no poder evitar estos pasos, se deberá medir la zona afectada (señalando los vértices con estacas o mojones), rigiéndose a disposiciones legales de la Alcaldía del lugar.
  • Las variantes de vías públicas, se justificarán cuando existan pasos inaccesibles (infraestructura existente, ríos y cauces profundos), evitando cruces directos con obras demasiado costosas.
  • En caso de cruce de cursos de agua, se obtendrán secciones transversales, cada 20 m en 50 m de longitud del río, determinando el nivel de agua y registrando la fecha.
  • En sistemas de alcantarillado, las variantes deberán evitar el paso por zonas conflictivas o de aguas frenéticas muy superficiales.
  • Deberá obtenerse detalles planialtimétricos (perfiles transversales y/o longitudinales) de cruces de vías públicas donde existan puentes vehiculares y peatonales, canales, ductos y otras obras civiles, que puedan utilizarse para el paso de la tubería proyectada.
  • Se complementarán los trabajos, midiendo con cinta métrica el ancho de vías, caminos, calles, avenidas y otros puntos representativos.
Relevamiento de redes existentes:

-        Cuando   s considere   aprovechable   la   infraestructura   existente   en   un o   varios componentes, se deberá efectuar un relevamiento.
-         Para redes de agua potable; se obtendrán datos sobre los ejes de tubería, profundidad de la solera, puntos de ubicación de cambios de dirección o pendiente, válvulas en general, material, longitud, dmetro y estado de tuberías.
-         Para redes de alcantarillado, los datos serán dirección y sentido de flujo de los ejes de la red de colectores, profundidad de soleras, ubicación demaras de inspección (con / sin caída), material, longitud, diámetro y estado de  los mismos y otros datos que  se  consideren importantes.

5. Cálculos topográficos


o        Elmero generador de los puntos, será calculado previa anotación de la lectura estadimétrica.
o        Todo lculo topogfico se iniciará  verificando que la poligonal levantada en el campo este dentro de los mites de errores señalados con las fórmulas ya expresadas, referidas a cierres de ángulos, distancias y altimetría. Si la poligonal es abierta, se hará la revisión de los azimutes,  comparando el de arrastre o conservación con el determinado por el BM en una estación dada.
o        Si con los valores anotados en la libreta no se pueden cumplir las condiciones anteriormente indicadas, deberá procederse a rehacer el levantamiento en forma total o parcial según el caso.
o        Se procederá al lculo de las coordenadas de acuerdo con las normas topogficas.
o        Los ángulos registrados en la libreta, serán comparados con los ángulos resultantes de los cálculos, determinados a partir de las coordenadas de las estaciones de la poligonal básica; la planilla de lculo de coordenadas, deberá ser presentada adjunto al proyecto, indicando el método de lculo y nombre del responsable.

 6. Estudios geotécnicos

Debe contemplar el reconocimiento general del terreno y el estudio de suelos. Siguiendo el trazado de la red agua y/o alcantarillado sanitario, obtener muestras de suelo que serán sometidas a ensayos de identificación en laboratorio y con un perfil estratigráfico.
Además será necesario determinar la agresividad del suelo, con indicadores de pH, conductividad, sulfatos y cloruros. La percolación y capacidad de absorción del terreno. En los sondeos será necesario detectar la presencia de agua subterránea.

El estudio de suelo deberá incluir también la determinación de la capacidad portante y clasificación de las áreas de emplazamiento de obras tales como tanques, estaciones de bombeo, plantas de tratamiento, represas, canales, etc.

7. Estudios hidrológicos

Involucra  el  estudio del  agua  de  la  Tierra, su  precipitación, su movimiento sobre y debajo de la superficie del suelo, su evaporación, y transpiración desde la tierra, agua y plantas, y su subsecuente condensación y precipitación. En años recientes, los análisis han conducido a un mejor entendimiento del  proceso  hidrológico  y  a  un  extenso  uso  de  modelos  de  simulación  tanto  matemáticos  como computarizados.

Los ingenieros se interesan por la hidrología, ya que los abastecimientos de agua son tomados de corrientes, embalses y pozos que son alimentados directa o indirectamente por la precipitación. También se interesan por las tasas máximas y mínimas de escorrentía, volumen total del flujo en inundaciones, sequías y condiciones promedio, y por datos similares que son necesarios para el diseño de embalses, vertederos, alcantarillas para aguas de lluvias y otras estructuras hidráulicas.

En el caso del diseño  de alcantarillas pluviales, es necesario tener un estimado de la cantidad de agua pluvial que fluye dentro de las mismas durante o inmediatamente después de un periodo de lluvia. Para prepara dicho estimado, se requiere conocer la intensidad y duración de los aguaceros, la distancia que ha de recorrer el agua para llegar a las alcantarillas, la permeabilidad y  pendiente del área de drenaje, y la forma y dimensiones del área de drenaje.

La primera característica a contemplar en la intensidad de lluvia es su variación en el tiempo. Será preciso, en consecuencia, analizar que intensidad de lluvia habrá que contemplar en cada caso.

8. Aspectos ambientales.

 

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