I NDICE GENERAL NDICE ILUSTRACIONESVII LISTA DE SMBOLOSXI GLOSARIOXIII RESUMENXV OBJETIVOSXVII INTRODUCCINXIX 1.FASE DE INVESTIGACIN 1.1.Monografa del municipio de Barberena departamento de. Santa Rosa1 1.1.1.Aspectos histricos1 1.1.2.Localizacin geogrfica1 1.1.3.Extensin territorial4 1.1.4.Clima4 1.1.5.Divisin poltico-administrativa5 1.1.6.Aspectos topogrficos6 1.1.7.Tipos de vivienda6 1.1.8.Censos7 1.2.Caractersticas de infraestructura7 1.2.1. Vas de acceso7 1.3.Caractersticas socioeconmicas8 1.3.1.Origen de la comunidad8 1.3.2.Actividad econmica9 1.3.3.Idioma y religin9 II 2.FASE DE SERVICIO TCNICO PROFESIONAL 2.1.Diseo de la red de alcantarillado sanitario, barrio Vista al mValle11 2.1.1.Descripcin del proyecto11 2.1.2.Levantamiento topogrfico12 2.1.2.1.Planimetra12 2.1.2.2.Altimetra12 2.1.3.Descripcin del sistema a utilizar13 2.1.4.Perodo de diseo13 2.1.5.Poblacin de diseo13 2.1.6.Determinacin de caudales15 2.1.6.1.Poblacin tributaria15 2.1.6.2.Dotacin de agua potable15 2.1.6.3.Factor de retorno16 2.1.6.4.Caudal sanitario17 2.1.6.4.1.Caudal domiciliar17 2.1.6.4.2.Caudal comercial18 2.1.6.4.3.Caudal industrial19 2.1.6.4.4.Caudal de infiltracin19 2.1.6.4.5.Caudal por conexiones ilcitas20 2.1.6.5.Caudal medio22 2.1.6.6.Factor de caudal medio22 2.1.6.7.Factor de Harmond23 2.1.6.8.Caudal de diseo24 2.1.7.Fundamentos hidrulicos25 2.1.7.1.Ecuacin de Manning para flujo de canales25 2.1.7.2.Relaciones de dimetro y caudales27 III 2.1.8.Parmetros de diseo hidrulico29 2.1.8.1.Coeficiente de rugosidad29 2.1.8.2.Seccin llena y parcialmente llena29 2.1.8.3.Velocidades mximas y mnimas30 2.1.8.4.Dimetro del colector32 2.1.8.5.Profundidad del colector32 2.1.8.5.1.Profundidad mnimadelcolector32 2.1.8.5.2.Ancho de la zanja33 2.1.8.5.3.Volumen de excavacin 34 2.1.8.5.4.Cotas invert34 2.1.9.Pozos de visita36 2.1.10.Ubicacin de los pozos de visita372.1.11.Profundidad de los pozos de visita38 2.1.12.Caractersticas de las conexionesdomiciliares40 2.1.13.Diseo hidrulico42 2.1.14.Ejemplo de diseo de un tramo44 2.1.15.Desfogue47 2.1.16.Planos50 2.1.17.Elaboracin de presupuesto50 2.1.18.Evaluacin socioeconmica51 2.1.18.1.Valor presente neto52 2.1.18.2.Tasa de inters de retorno54 2.1.19.Evaluacin de impacto ambiental55 2.2.Diseo de pavimento rgido barrio Vista al Valle62 2.2.1. Estudio preliminar de campo62 2.2.1.1.Planimetra62 2.2.1.2.Altimetra63 IV 2.2.2.Estudio de suelos64 2.2.2.1.Ensayos para la clasificacin del suelo65 2.2.2.1.1.Anlisis granulomtrico65 2.2.2.1.2.Lmites de consistencia66 2.2.2.1.2.1.Lmite lquido66 2.2.2.1.2. 2. Lmite plstico 67 2.2.2.1.2.3.ndice plstico67 2.2.2.2.Ensayos para el control de la construccin68 2.2.2.2.1.Determinacin delf contenido de humedad69 2.2.2.2.2.Densidad mxima yv humedad ptimaf (EnsayoProctor)69 2.2.2.2.3.Ensayo de equivalente de arena70 2.2.2.3.Ensayos para la determinacin de la Nresistencia del suelo71 2.2.2.3.1. Ensayo de valor soporte delsuelo(CBR)71 2.2.2.4.Anlisis de resultados72 2.2.3. Diseo geomtrico de carreteras73 2.2.3.2.Alineamiento horizontal y vertical75 V 2.2.3.2.1.Alineamiento horizontal76 2.2.3.2.1.1.Diseode curvas horizon- tales77 2.2.3.2.2.Alineamientovertical82 2.2.3.2.2.1.Diseo de curvas verticales83 2.2.3.3.Diseo de localizacin85 2.2.3.4. Corrimientos de lnea85 2.2.3.5. Diseo de la sub-rasante86 2.2.3.6. Consideraciones para el diseo geomtrico88 2.2.4. Pavimentos rgidos88 2.2.4.1. Generalidades88 2.2.4.2. Definicin de pavimento89 2.2.4.2.1.Capas de un pavimento89 2.2.4.2.1.1. Sub- rasante89 2.2.4.2.1.2.Sub- base90 2.2.4.2.1.3.Base92 2.2.4.2.1.4. Capa de rodadura94 2.2.4.3.Factores de diseo95 2.2.4.3.1.Mdulo de ruptura del bconcreto(MR)95 VI 2.2.4.3.2.Mdulo de reaccin del bsuelo (k)96 2.2.4.3.3.Trfico y cargas de diseo97 2.2.4.3.4.Tipos de juntas97 2.2.4.4.Diseo del pavimento rgido101 2.2.4.5.Consideraciones para el diseo del pavimentorgido108 2.2.5.Drenaje pluvial110 2.2.5.1.Normas de diseo110 2.2.5.1.1.Dimetros mnimos110 2.2.5.1.2.Velocidades mnimas yb mximas drenaje pluvial111 2.2.5.1.3.Profundidad de latubera111 2.2.5.1.4.Pozos de visita pluvial112 2.2.5.1.5.Tragantes113 2.2.5.2.Diseo hidrulico113 2.2.5.2.1.Coeficiente deescorrenta113 2.2.5.2.2.Intensidad de lluvia116 2.2.5.2.3.reas tributarias117 2.2.5.2.4.Tiempo de concentracin117 2.2.5.2.5.Pendiente del terreno118 2.2.5.2.6.Caudal de diseopluvial118 VII 2.2.5.2.7.Velocidad de flujo a seccin llena119 2.2.6.Planos120 2.2.7.Elaboracin de presupuesto120 2.2.8.Evaluacin socioeconmica123 2.2.8.1.Valor presente neto123 2.2.8.2. Tasa de inters de retorno125 2.2.9.Evaluacin de impacto ambiental127 CONCLUSIONES133 RECOMENDACIONES137 BIBLIOGRAFA139 APNDICES141 ANEXOS149 VIII IX NDICE ILUSTRACIONES FIGURAS 1.Mapa de ubicacin geogrfica del departamento de Santa Rosa2 2.Mapa de localizacin y ubicacin geomtrica del municipio de Barberena,departamento de Santa Rosa3 3. Croquis del Municipio de Barberena, departamento de Santa Rosa3 4. Relacin de dimetros30 5. Caso especial de cota invert36 6. Partes de un pozo se visita 137 7. Conexiones domiciliares42 8. Seccin tpica de una carretera74 9. Planta de una curva horizontal77 10. Puntos de Interseccin78 11. Seccin de una curva vertical83 12. Tipos de curvas verticales84 13. Tipos de juntas100 14.Interrelacin aproximada de las clasificaciones de suelos y losvalores de soporte105 15. Profundidad de la tubera112 16. Curvas DIF117 X TABLAS I.Censo poblacional7 II.Rango de valores de factor de caudal medios23 III.Factores de rugosidad29 IV.Ancho de zanja, segn profundidad del colector33 V.Profundidad mnima de la cota invert para evitar ruptura (cm)39 VI.Datos de diseo43 VII.Presupuesto de alcantarillado sanitario51 VIII.Matrz modificada de Leopold, para el sistema de alcantarillado del barrio Vista al Valle58 IX.Valores deK para visibilidad de la parada84 X.Categoras de carga por eje104 XI. Tipos de suelos de sub-rasante y valores aproximados de k106 XII.Valores de k para diseo sobre bases granulares (PCA)106 XIII.Valores de k para diseo sobre bases de suelo-cemento (PCA)106 XIV.TPDC permisible, carga por eje categora 1, pavimentos con juntas con agregados de trabe (no necesita dovelas) 107 XV.Algunos coeficiente utilizados en Guatemala115 XVI.Frmulas de intensidad de lluvia116 XVII.Presupuesto de pavimento rgido121 XVIII.Presupuesto de drenaje pluvial122 XIX.Matriz modificada de Leopold, para el pavimento rgidodel. barrio Vista al Valle, Barberena, Santa Rosa128 XI LISTA DE SMBOLOS Smbolo Descripcin dAltura del tirante de agua dentro de la alcantarilla At rea tributaria Q Caudal cmCentmetro DDimetro de la tubera INFOM Instituto de Fomento Municipal km Kilmetro kg/m Kilogramo por metro kg/m3Kilogramo por metro cbico lts/hab/da Litros por habitante da lts/s Litros sobre segundo PVC Material a base de cloruro de polivinilo XII mMetro cuadrado mlMetro lneal mMetro cbico m/sMetros por segundo SPendiente S%Pendiente en porcentaje PV Pozos de visita q/Q Relacin de caudales d/DRelacin de dimetros V/v Relacin de velocidad f'cResistencia ltima del concreto VVelocidad de flujo a seccin llena vVelocidad de flujo dentro del alcantarillado XIII GLOSARIO Azimutngulohorizontalreferidoaunnortemagntico arbitrario, su rango va desde 0 a 360 grados o de 0 a 400 gones. BordillosEstructurasdeconcretosimple,quese construyen enelcentro,enunooenambosladosdeuna carretera, yquesirvepara elordenamiento del trfico y seguridad del usuario. CarreteraVadetrnsitopblicoconstruidadentrodelos lmites del derecho de va. CompactacinTcnicaporlacuallosmaterialesaumentansu resistencia y disminuyen su compresibilidad. ContraccinReducir a menor volumen. Cotas invert Cotao alturade la parteinferior internadeltuboya instalado. Geotcnica Tcnicaque aplicaelestudiodelacomposicin y Propiedadesdelsuelo,paraelasientodetodo tipo de construcciones y obras pblicas. InfraestructuraConjunto de las obras de una construccin. XIV Perodo de diseoPerododuranteel cual el sistemaprestarun servicio eficiente. XV RESUMEN Enel presente trabajo de graduacin, se desarrolla el diseo del drenajesanitarioypavimento rgidodelBarrioVistaalValle,delmunicipiode Barberena,departamentodeSantaRosa.Estedocumentocuentacondos captulos. En el primer captulo, se desarrolla la fase de investigacin, que constituye lacaracterizacindelmunicipiodeBarberenadepartamentoSantaRosa,al cualperteneceestebarrio,dandoaconoceraspectoscomo;poblacin, educacin,economa,infraestructura,actividad,culturalyparticipacinsocial, entre otros. En el segundo captulo, se desarrolla la fase de servicio tcnico profesional, que establece los principales puntos que intervienen en el desarrollo deestos proyectos, como; latopografa, losprincipales estudios desuelos que sedebenrealizarenproyectosdepavimentacin,lasbasesparaunbuen diseo geomtrico de carreteras, los principales factores que intervieneneneldimensionamientodelosasdeconcretoenpavimentosyladescripcindel mtodosimplificado dePrtlandCementAssociationPCA,as comotodolorelacionadoconeldiseodedrenajesanitario,engenerallas normasy/omtodosdediseoqueseutilizaronparalarealizacindeestos proyectos. Tambin se presenta el presupuesto y cuadro de resumen de las cantidadesdetrabajodelosproyectos.Elproductodeestosestudiosse presenta enlos planosqueformanpartedel apndiceal finalde este documento. XVI XVII OBJETIVOS General Contribuir conlaMunicipalidad del municipio deBarberena, departamento deSantaRosa, aresolverpartedelaproblemticadeinfraestructuravial,a travs del estudio de pavimentacin, as como hacer un manejo adecuado de lasaguasnegrascon eldiseodeldrenajesanitario;contribuyendoasconel desarrollo econmico de sus habitantes. Especficos 1.BrindaralaMunicipalidad del municipio deBarberena, departamento de SantaRosalaplanificacindeunesquemadeldiseodela pavimentacin ydrenajeSanitariodelacalleprincipaldel barrio Vista Al Valle. 2.Ofreceral Barrio Vista al Valle,lainfraestructuraqueles permita mejorar las condiciones del transporte de sus cultivos. XVIII XIX INTRODUCCIN Elmediocircundante,estafectandoglobalmentealasunidadesde desarrollosocialynatural,yaqueesresultantedelainteraccindelos aspectosfsicos, biolgicos,sociales,econmicos,polticosyculturales,sinolvidarnosde la infraestructura. EsporelloquelaFacultaddeIngenierade laUniversidaddeSanCarlosdeGuatemala, atravsdelEjercicioProfesional Supervisado(EPS),hainvolucradoalosestudiantes,enlarealizacinde proyectosdeinfraestructura,consiguiendollevarsolucionesquecombinenla economaconlatcnicaprofesional,deacuerdoalasnecesidadesdela comunidad. Para unacomunidad cuyaprincipal actividad econmica, eslaagricultura, lasvasdeaccesosondevitalimportancia, esporelloquedebetomarseen cuenta el estado de stas, para garantizar el desarrollo econmico de la misma. La decisin derealizar elestudio depavimentacinydrenajesanitarioen barrioVistaalValle,obedecealanecesidadquelospobladoresdesta comunidad hanmanifestado; esteproyecto beneficiara alasfamilias del lugar. Elpresentetrabajo,involucralaplanificacinyeldiseodelpavimento rgidoydrenajesanitarioparalacalleprincipaldelbarrioVistaalValle,del MunicipiodeBarberena,SantaRosa,dandounainformacindetalladadel clculohidrulicoparaeldrenajesanitario,ascomolosestudiosquefueron realizadosalsuelo,ylosparmetrosutilizadosparael diseo del pavimento rgido. XX Tambin se incluyenlos planos detallados, necesarios para la ejecucin del proyecto. 1 1. FASE DE INVESTIGACIN 1.1.MonografadelmunicipiodeBarberenadepartamentode.Santa Rosa 1.1.1.Aspectos histricos Elmunicipio de Barberena, fue creado por Acuerdo Gubernativo del 20 de diciembrede1879,elqueensuparteconducentedice:...Enatencinaque laspoblacionesdeBarberena,CorraldePiedra,PinoBuenaVista,Cerro Redondo,LaVega,LosTarros,LaPastora,SanJuanUtapa,ElZapote, TeanzualrenenlosrequisitosqueprevienendelArtculo4to,delDecreto No.242,paralacreacindeundistritoojurisdiccinmunicipal,residiendola Municipalidad de Barberena.... En Acuerdos Gubernativos de 1892 y del 26 de diciembre de 1912 fue adicionada la aldea: la Vega, al municipio de Barberena. El municipio de Barberena, se desempe como cabecera departamental durantelosaos1913-1920,segnacuerdogubernativodel10demarzode 1913,entretantoerareconstrudalacabeceradepartamental,Cuilapa,delos daos ocasionados por el terremoto que azot a la Repblica de Guatemala en elao1913;sinembargo,segnAcuerdoGubernativodel18deoctubrede 1920, Cuilapa volvi a tomar posesin como cabecera departamental. 2 1.1.2.Localizacin geogrfica El municipio de Barberena, se ubica en la regin central del departamento deSantaRosa,sobrelacarreteraInteramericanaCA-1,a54kilmetrosde distancia delaciudadcapitalya9,5kilmetrosdelacabeceradepartamental deCuilapa.ColindaalNorteconelmunicipiodeSantaCruzNaranjo (departamentodedepartamentodeSantaRosa)yelmunicipiodeFraijanes (departamento de Guatemala); al Sur con el municipio de Pueblo Nuevo Vias (departamentodeSantaRosa)yelmunicipiodeVillaCanales(departamento de Guatemala); al Oriente con el municipio de Nueva Santa Rosa y el municipio deCuilapa(departamentodeSantaRosa)yalPonienteconelmunicipiode PuebloNuevoVias(departamentodeSantaRosa)yelmunicipiodeVilla Canales (departamento de Guatemala). Las coordenadas geogrficas lo sitan en una latitud Norte 141826 y una longitud Este 90 2136. Figura 1. Mapa de ubicacin geogrfica del departamento de Santa Rosa Fuente: OMP, municipio de Barberena, departamento de Santa Rosa 3 Figura 2. Mapa de localizacin y ubicacin geomtrica del municipio de Barberena, departamento de Santa Rosa Fuente: OMP, municipio de Barberena, departamento de Santa Rosa Figura 3. Croquis del municipio de Barberena, departamento de Santa Rosa Fuente: OMP, municipio de Barberena, departamento de Santa Rosa 4 1.1.3.Extensin territorial ElmunicipiodeBarberena,tieneunaextensinterritorialde294 kilmetros cuadrados. 1.1.4.Clima ElMunicipioregistraalturasquevandesde2195metrossobreelnivel mediodelmarhasta732metrossobreelnivelmediodelmar(snm);la cabeceramunicipalseencuentraa1069snmysuclimageneralmentees templado, en poca de verano vara a clido. De acuerdo con la informacin de la estacin No. 78 del Instituto Nacional deSismologa,MeteorologaeHidrologaINSIVUMEH,localizadaenlatitud Norte 141410 y longitud Este 901642 a 737 metros sobre el nivel medio del mar,la precipitacin pluvial es de 1 990 mm. anuales, con variacionesen los mesesdeeneroaabrilconsequaprolongada,debidoaldeterioro,quemay cortederbolesforestalesenlaregindeBarberena.Lascaractersticas climticas del municipio de Barberena son las siguientes. a.Temperatura:esladeterminacindelascaractersticasclimticas,la temperaturacomocondicinambientalesunaspectoqueseve fuertementemodificadoporladiferenciadealtitudessobreelniveldel mar. Sus variaciones se deben a las diferencias entre laradiacin solar ylaradiacinterrestre.Barberenapresentaunabiotemperaturamedia anual correspondiente a los 27,8centgrados, con una mnima de 18,8 centgrados en los meses de marzo y julio. Por otra parte atendiendo a la influencia que sobre la temperatura puedeejercerla radiacin solar, como fuente de energa calorfica es de tener enfuncindelnguloenquelosrayosincidensobrelatierra.Se 5 establecequelapendientetopografadelreaexpuestadetermineun mayor o menor grado de calor recibido; b.Vientos:enBarberena,ladireccinelicasepresentaenun80% predominante con direccinNoreste y el 20% secundario Suroeste. Con una tipologa catalogada como viento fuerte; c.Precipitacinpluvialyhumedadrelativa:enBarberena,elpromedio anual de lluvias fluctan entre los 1 500 mm y los 2 000 mm volmenes condicionadosporelemplazamientoterritorialenlabocacostedel Pacfico, la lluvia cae con un promedio del 40% de los 365 das del ao, concentrndosedurantelosmesesdemayoaseptiembre,conlluvias espordicas, el resto del ao, siendo los meses de noviembre a marzo, losmssecos.Elpromediodehumedadfluctaenelrangode60%a 90%, siendo bajo los meses de verano y alto en los meses lluviosos. 1.1.5.Divisin poltico-administrativa LajurisdiccinmunicipaldeBarberena,comprendidaconlacabecera municipal,11aldeas,3caseros,2parcelamientosy48fincasregistradas, detallndose las ms importantes. a.Aldeas:lasAstas,ElJunquillo,ElQuebracho,ElColorado,LasPozas, Buena Vista, Mal Pas, El Pino, Los Pocitos, y Las Canoitas; b.Caseros: San Nicols, Los Pocitos y Canoitas; c.Parcelamientos: Fray Bartolom de las Casas y Vias; 6 Fincas:CerroRedondo,LasVias,LasVegas,Uruguay,LasAlamedas, Islandia,LaPastora,Sabanetas,LasMargaritas,elNaranjito,ElProgreso, Canteros, San Luis, El Volcancito, Montevideo, Teanzaul, Santa Elisa, Miramar, El Paraso, El Colorado, El Hato, Agua Santa, La Unin, Noruega y El Mirador, entreotras;enlamayoradelascuales,elprincipalcultivoeselcaf.Cabe indicar que los centros poblados que integran el municipio de Barberena, en la actualidad no han cambiado de nombre ni han surgido otros, con relacin a los que originalmente constituyeron su formacin, lo que deja de manifiesto que el mismo cuenta con tradiciones y costumbres muy arraigadas. 1.1.6.Aspectos topogrficos Los poblados de Barberena y sus propiedades rurales, estn unidos entre sy4conlosmunicipiosvecinostambinporveredasyroderasascomo caminosnoasfaltados.Lossuelosdelmunicipioensumayora,estn comprendidos en dos tipos: suelos sobre materiales volcnicos mezclados o de color oscuro en terreno casi plano moderadamente inclinado y suelos profundos sobrematerialesvolcnicosmezcladosodecoloroscuro,porloquela capacidad productiva de la tierra, combinada con los efectos del clima, la hacen apta para cultivos perennes y de montaa, principalmente para fines forestales y pastos. 1.1.7.Tipos de vivienda Lamayoradeviviendaslocalizadasenlacabeceramunicipalyenlas aldeasmscercanas,secaracterizanporestarconstruidasdemateriales como:block,ladrilloyconcreto;contechosdelminadezincy/oterraza, mientrasqueenelrearural,lasviviendassonconstruccionesdeadobe, madera y bajareque; con piso de tierra o torta de cemento. 7 1.1.8.Censos Lacomposicindelapoblacin,segndatosestadsticosdelCentrode Salud,censorealizadoenel2003conunincrementopoblacionalporaodel 3%. Siendo las proyecciones para la poblacin en general del 2003 al 2004, ver lasiguientetablaparatodoelmunicipio,deedadescomprendidasde0a65 aos en adelante: Tabla I. Censo poblacional Fuente: O.M.P municipalidad de Barberena, Santa Rosa. 2003. 1.2.Caractersticas de infraestructura 1.2.1.Vas de acceso ElmunicipiodeBarberena,seencuentraubicadoeneldepartamentode SantaRosaenlapartecentral,distadelacabeceradepartamental9,5 kilmetros y 54 kilmetros de la ciudad capital. Laarteriaprincipalqueconducealmunicipioeslacarretera interamericana CA-1, aunque se puede accesar por la ruta que conduce desde el municipio de Fraijanes, departamento de Guatemala hacia Barberena. Ao20032004 Hombres20 46021 033 Mujeres 19 79620 350 Total40 25643 387 8 Lascarreterasinterioresdelmunicipio,granparteestnpavimentadasy las carreterasde terracera, son de fcil acceso y transitables por toda clase de vehculos durante todo el ao. Engeneral,elestadodelascarreterassatisfacelasnecesidadesde transporte,locualpermiteelintercambiodeproductosquesonobjetode comercializacin. 1.2.2.Servicios pblicos ElmunicipiodeBarberena,cuentaconserviciodeenergaelctrica, letrinizacin,drenajes,aguapotable,academiasdecomputaciny mecanografa,escuelaspre-primaria,primaria,institutosycolegiosde educacin media y una extensin universitaria de la Facultad de Humanidades, deUniversidaddeSanCarlos;adems,existenenlalocalidadiglesias catlicas y evanglicas, entre otras. Lospobladoresdelasaldeastienenaccesoaeducacinpre-primaria, primaria, adems, se tiene acceso a tele-secundaria, en el municipio. 1.3.Caractersticas socioeconmicas 1.3.1. Origen de la comunidad El municipiodeBarberena, fuecreadoporAcuerdoGubernativodel20 de diciembre de 1879, el que en su parte conducente dice: ...En atencin a que laspoblacionesdeBarberena,CorraldePiedra,PinoBuenaVista,Cerro Redondo,LaVega,LosTarros,LaPastora,SanJuanUtapa,ElZapote, Teanzual y Pueblo Nuevo renen los requisitos que previenendel Artculo 4to. 9 delDecretoNo.242,paralacreacindeundistritoojurisdiccinmunicipal, residiendolaMunicipalidaddeBarberena....EnAcuerdosGubernativosde 1892ydel26dediciembrede1912fueronadicionadaslasaldeas:Pueblo Nuevo y la Vega, al municipio de Barberena. 1.3.2.Actividad econmica Guatemala es un pas cuya principal actividad productiva es la agricultura, yelsectordeBarberenacontribuyeconlamayorpartedelaproduccindel municipio, en su actividad econmica, que es el cultivo de caf el cual, unido a otroscultivospermanentes,ocupanalrededordel92%delatierracultivada. Adicionalmente,secultiva;maz,frjolyalgunashortalizasperoenmenor escala, los que integran el 8% restante. 1.3.3.Idioma y Religin Apesardelpocomestizajequeexperimentlacomunidadelmunicipio deBarberena,SantaRosa,reconoce como idioma permanenteelcastellano, aligualqueentodaslas aldeas del municipio. Existenenlalocalidadiglesias catlicasyevanglicas,entre otras. 10 11 2. FASE DE SERVICIO TCNICO PROFESIONAL 2.1. Diseo de la red de alcantarillado sanitario, barrio Vista al mValle El proyecto consistir en disear el sistema de drenaje sanitario del barrio VistaalValle,actualmente,elbarriocuenta conletrinas encadacasaaunque en algunas la fosa sptica ya ha colapsado, con 120 pila y cocina y todas son expulsadasalascalles.Enlbarrioexisten120casay720habitantes.Se disearlatuberaprincipalysecundaria,ascomopozosdevisitay conexiones domiciliares. 2.1.1. Descripcin del proyecto Deacuerdoconsufinalidad,existendostiposdealcantarillado,la seleccinyadopcindecadauno,dependerdefactorestantotopogrficos como funcionales, pero quiz el ms importante es el econmico, dado el lugar donde se quiere construir, estos sistemas son: a)Sistema sanitario b)Sistema pluvial SeutilizarenelcasodelbarrioVistaalValle,unsistemasanitarioy pluvial, ya que en las poblaciones que nunca se han conectado con un sistema anterior al que se est diseando, generalmente se proyecta uno de este tipo. Mejorando el nivel de vida con que cuentan los habitantes de la zona, ya queenlaactualidadpadecendeenfermedadescomodiarreas,infeccionesy 12 dengue,acausadelaausenciadedrenajesyeltratamientodelasaguas negras. 2.1.2. Levantamiento topogrfico Para el levantamiento topogrfico de un terreno, nunca se toma en cuenta lacurvaturadelaesferaterrestre,desdeesteprincipiose efectantodaclase de trazos topogrficos. 2.1.2.1. Planimetra Ellevantamientoplanimtrico,sirveparalocalizarlareddentrodelas calles,ubicarlospozosdevisitaylocalizartodosaquellospuntosde importancia.Entrelosdiferentesmtodosqueexistenpararealizarel levantamiento planimtrico, se utiliz el ms comn, que es el de conservacin de azimut con vuelta de campana para poligonal abierta, debido a la forma en que las aldeas estn estructuradas. Se utiliz un teodolito de 20 de precisin, una plomada y cinta mtrica de metal, estacas de madera, martillo. 2.1.2.2. Altimetra Paraeldesarrollodelestudio,fuenecesariodeterminarlasdiferentes elevacionesypendientesdelterreno,medianteunlevantamientotopogrfico delperfildelmismo.Conlosdatosobtenidossecalcularonytrazaronlas curvas de nivel, por tratarse de un estudio de drenajes la precisin de los datos es muy importante, por lo que se realiz una nivelacin simple, para la cual se utiliz un nivelador estadal de cuatro metros y cinta mtrica de metal. 13 2.1.3. Descripcin del sistema a utilizar Elsistemaqueseutilizarserconbaseenalturas,manejandolas pendientes del terreno basndonos en las normas del INFOM 2.1.4. Perodo de diseo El perodo de diseo de un sistema de alcantarillado, es el tiempo durante elcualelsistemadarunservicioconunaeficienciaaceptable.Esteperodo varadeacuerdoconelcrecimientodelapoblacin,capacidaddela administracin,operacinymantenimiento.Criteriosdeinstitucionescomoel delInstitutodeFomentoMunicipalINFOMyelFondodelasNacionesUnidas para la Infancia UNICEF, recomiendan que las alcantarillas se diseen para un perodode15a30aos.Aunquegeneralmente,elperododediseoesun criterio que se adopta, segn sea la conveniencia del proyecto,por lo tanto, el perodo de diseo que se adopt para este proyecto es de20 aos. 2.1.5. Clculo de poblacin El estudio de la poblacin, se efecta con el objeto de estimar la poblacin futura, para lo cual se hace necesario determinar el perodo de diseo y hacer un anlisis de los censos existentes. Elcrecimientodeunapoblacin,esafectadoporfactorescomo nacimientos,anexiones,muertesymigracin.Paraobtenerlaproyeccindel crecimientodelapoblacin,sepuedenutilizardistintosmtodos,ydicha proyeccinsehacesegnlosdatosestadsticosdecensosdepoblacin realizadosenelpasado.ParaelcasodelbarrioVistaalValleseoptporel mtododeincrementogeomtrico,estemtodoseseleccionporserelque ms se adapta a la realidad del crecimiento poblacional en el medio. 14 Incremento geomtrico

Donde: Pf=poblacin futura Po =poblacin del ltimo censo 720n =perodo de diseor = tasa de crecimiento Segn el modelo geomtrico, para el clculo de la tasa de crecimiento poblacional:

Donde: Nf = Poblacin actualNi = Poblacin anterior K = Diferencia en aos r= Tasa de crecimiento Dadoaque,amsdatosdepoblacin,msacertadaeslafasede crecimiento,seoptporusarlatasadecrecimientoquelamunicipalidad obtuvo del censo realizado en el 2002, que es de 2,8%. 15 Dado:

2.1.6. Determinacin de caudales Paradeterminarelcaudaldeaguasnegrasdelcolectorprincipal,se realizandiferentesclculosdecaudales,aplicandodiferentesfactores,como; dotacin,estimacindeconexioneilcitas,caudaldomiciliar,caudalde infiltracin, caudal comercial y principalmente las condiciones socioeconmicas de la poblacin, para determinar el factor de retorno del sistema. 2.1.6.1. Poblacin tributaria Ensistemasdecaudalessanitarios,lapoblacinquetributacaudalesal sistema,secalculaconlosmtodosdeestimacindepoblacinfutura geomtrica empleados en ingeniera sanitaria. La poblacin tributaria por casa secalculacon basealnmerodehabitantesdivididoentreelnmerototalde casas a servir actualmente. Habitantes por vivienda = nmero de habitantes / nmero de viviendas. Habitantes por vivienda = 720 / 120 = 6 hab/casa. 2.1.6.2.Dotacin de agua potable Eslacantidaddeaguaasignadaenundaacadahabitantedecierta comunidad. Se expresa en litros por habitante por da (lts/hab/da). 16 Losfactoresqueseconsideranenladotacinson:clima,niveldevida, actividadproductiva,abastecimientoprivado,servicioscomunalesopblicos, facilidaddedrenaje,calidaddeagua,medicin,administracindelsistemay presin del mismo. Para fijar la dotacin, se tomaron en cuenta los siguientes parmetros:dotacin de agua para reas rurales.

NormasgeneralesparadiseodealcantarilladosINFOM.200.100 lts/hab/da Se asumi una dotacin de 100 lts/hab/da, por el clima clido y actividad productiva agrcola. 2.1.6.3.Factor de retorno Enlasviviendas,elaguatienediferentesusos.Todousohasido cuantificados, por diferentes instituciones, como la Asociacin Guatemalteca de IngenierosSanitariosyAmbientalesylaEscuelaRegionaldeIngeniera SanitariayRecursosHidrulicos,lascualeshanestablecidodatosenlo referenteafactoresdeconsumodeagua,como:lavadodeutensilios,baos, preparacindealimentos,lavadoderopa,bebidas,quedirigedirectamenteal sistema de alcantarillado. Graciasaesto,sehapodidoestimarque,deltotaldeaguaquese consumedentrodelasviviendas,aproximadamenteun70%90%,se descarga el drenaje, lo cual contribuye al caudal domiciliar.. En el presente proyecto, se considera que un 85% es el factor de retorno. Para estimar este porcentaje se consider que el clima clido del municipio de 17 Barberena,departamentodeSantaRosa,hacequeunabuenacantidaddela dotacin sea utilizada para aseo personal y como medio de mitigacin del calor. 2.1.6.4.Caudal sanitario Elcaudalquepuedetransportareldrenaje,estdeterminadoporel dimetro,pendienteyvelocidaddelflujodentrodelatubera,ascomoporla rugosidad de la tubera utilizada. Por norma, el drenaje funciona como un canal abierto.Eltirantemximodeflujoquevaatransportar,lodalarelacind/D, dondedeslaprofundidadoalturadelflujo,yDeseldimetrointeriordela tubera,estarelacindebesermayorde0,10paraqueexistaarrastredelas excretas y menor de 0,75, para que funcione como un canal abierto. 2.1.6.4.1. Caudal domiciliar Eslacantidaddeaguaquesedesechadelasviviendas,porconsumo interno,haciaelcolectorprincipal,estrelacionadadirectamenteconel suministro de agua potable de cada hogar. Elaguatienediferentesusosdentrodelhogar,dependedemuchos factorescomoelclima,elniveldevidaolascondicionessocioeconmicas,el tipodepoblacin,sisecuentaonoconmedicin,lapresinenlared,la calidadyelcostodelagua.Estosusossehancuantificadopordiferentes entidadescomo;laAsociacinGuatemaltecadeIngenieraSanitariay Ambiental y la Escuela Regional de Ingeniera Sanitaria y Recursos Hidrulicos. Seestablecenlosdatosenloreferenteabebidas,preparacinde alimentos, lavado de utensilios, abluciones, bao, lavado de ropa, descarga de inodoros, prdidas, etc. 18 El caudal domiciliar est afectado por el factor de retorno de 0,85 para el presente proyecto, el caudal total se integra de la siguiente manera:

Donde: Qdom=Caudal domiciliar (l/s.) Dot =Dotacin (l/hab/da) No. Hab =Nmero de habitantes F. R.=factor de retorno 86 400 =Constante. Sustituyendo valores:

2.1.6.4.2. Caudal comercial Comosunombreindica,eselaguadedesechosdelasedificaciones comerciales;comedores,restaurantes,hoteles.Ladotacincomercialvaria entre 600 y 3 000 l/comercio/da, dependiendo el tipo de comercio.

19 Donde: Qcom.=Caudal comercial (l/s) Dot =Dotacin (l/comercio) No. Comercios =Nmero de comercios 86 400 =Constante. EnelbarrioVistaalValle,noexisteningntipodecomerciooescuela, nicamentetiendaspequeasquesetomaronencuentacomocaudal domiciliar,esporelloquenosetomarencuentaelcaudalcomercialenel diseo de este proyecto. 2.1.6.4.3.Caudal industrial Es el agua proveniente de todas las industrias existentes en el lugar, como procesadoresdealimentos, fbricasde textiles,licoreras,etc. Si nosecuenta coneldatodeladotacindeaguasuministrada,sepuedecomputar dependiendo del tipo de industria, entre 1 000 y 18 000 l/industria/da. Dado a queelbarrioVistaalVallecarecedeello,nosecontemplacaudalindustrial alguno. 2.1.6.4.4. Caudal de infiltracin Es considerado como la cantidad de agua que se infiltra o penetra a travs de las paredes de la tubera, ste depende de la permeabilidad de la tubera, la transmisibilidad del suelo, la longitud de la tubera y de la profundidad a la que secolocalatubera.Perocomodependedemuchosfactoresexternos,se calculaenfuncindelalongituddelatuberaydeltiempo,generalmentese expresa en litros por da.20 Para tuberas que quedarn sobre el nivel fretico. -Tubera de cemento:Qi = 0,025 x dimetro en pulgadas -Tubera de PVC:Qi = 0,01 x dimetro en pulgadas Para tuberas que quedarn bajo el nivel fretico. -Tubera de cemento:Qi = 0,15 x dimetro en pulgadas -Tubera de PVC:Qi = 0,02 x dimetro en pulgadas Para este caso, por ser tubera de PVC, y se ha determinado que quedar sobre el nivel fretico se tomar 0,01 x dimetro de la tubera en pulgadas.

Donde Qinf= Caudal de infiltracin 0,01= factor tub = dimetro de la tubera

2.1.6.4.5.Caudal por conexionescilcitas

Es el caudal producido por las viviendas que conectan las aguas pluviales alalcantarilladosanitario.Paraeldiseo,sepuedeestimarqueunporcentaje 21 delasviviendasdeunalocalidadpuedenhacerconexionesilcitas,cuyo porcentaje puede variar de 0,5% a 2,5% y se calcula por medio de la frmula:

Donde:Q = caudal de escorrenta, en metros cbicos por segundo (m3/s)C = coeficiente de escorrenta (adimensional)I= intensidad de lluvia, en milmetros por hora (mm/h)A = rea de la cuenca en hectreas (1 Ha = 10 000 m2) Claro est, que para un rea con un diferente factor de escorrenta, habr undiferentecaudal,elcaudaldeconexionesilcitaspuedesercalculadode otras formas, tales como estimando un porcentaje del caudal domstico, como un porcentaje de la precipitacin, etc. Enestecaso,setomcomobaseelmtododadoporelINFOM,elcual especifica que se tomar el 10%, como mnimo, del caudal domiciliar. El valor utilizado para el diseo fue de 15%, quedando el caudal por conexiones ilcitas total integrado de la siguiente manera:

22 2.1.6.5. Caudal medio Eslasumadetodosloscaudalesprovenientesdelasindustrias, comercios,viviendas,conexionesilcitaseinfiltracin,descartandotodoaquel caudalquenocontribuyaalsistema;suvalorseobtienedelasiguiente ecuacin: 2.1.6.6. Factor de caudal medio Al realizar el clculo de cada uno de los caudales anteriores, se procede a obtenerelvalordelcaudalmediodelreaadrenar,queasuvez,alser distribuido entre el nmero de habitantes, se obtiene un factor de caudal medio, el cual vara entre 0,002 y 0,005.

Donde: Q med=Caudal medio No. Hab =No. de Habitantes Acontinuacin,sepresentaunatabladerangosestablecidosparaeste valor,segninstitucioneslocalesencargadasdevelarporlabuena construccin de sistemas de alcantarillado sanitario. 23 Tabla II. Rango de valores de factor de caudal medios INSTRUCINFQm INFOM 0,0046 Municipalidad de Guatemala 0,0030 DGOP 0,002-0,005 Fuente: INFOM, Municipalidad de Guatemala,DGOP Dado:

Paraefectosdeesteproyecto,setomarunvalorenterointermedioal intervaloyamencionado,obienelvalormnimo,yaqueelvalorrealdefqm es ms pequeo que ste, por lo que se usar, fqm = 0,002. 2.1.6.7. Factor de Harmond Conocidotambincomofactordeflujoinstantneo,este factoreselque seencargaderegularunvalormximodelasaportacionesporuso domstico,determinandolaprobabilidaddelnmerodepobladoresque estarnhaciendousodelservicio,olaprobabilidaddequemltiplesartefactossanitariosdelasviviendas,seestn usandosimultneamente. Estarsiempreenfuncindelnmerodehabitantes,localizadoseneltramodeaporteysuclculosedeterminamediantelafrmulade Harmond:

Donde P es la poblacin, expresada en miles. 24 ElfactordeHarmondesadimensionalyseencuentraentreelrangode valores de 1,5 a 4,5. Dado:

2.1.6.8. Caudal de diseo Eselquesedeterminaparaestablecer,qucantidaddecaudalpuede transportarelsistema,encualquierpuntodelared,siendosteelqueestablecerlascondicioneshidrulicassobrelasqueserealizarel diseo del alcantarillo. Debe calcularse para cada tramo del sistema, calculado con la ecuacin:

Donde: QDISEO

= Caudal de diseo (l/s)Fqm = Factor de caudal medioF = Factor de Harmond No. habitantes= Nmero de habitantes contribuyentes a la tubera Dado,

25 2.1.7. Fundamentos hidrulicos Elprincipio bsico, para el buen funcionamiento de un sistema de alcantarilladosanitario,estransportarlasaguasnegrasporlatubera,como sifueseuncanalabierto,funcionandoporgravedad,cuyoflujoest determinado por la rugosidad del material y por la pendiente del canal. Particularmenteparasistemasdealcantarilladosanitario,seemplean canalescircularescerrados,paranoprovocarningunamolestia,se construyensubterrneos,estandolasuperficiedelaguaafectadasolamente porlapresinatmosfricaypormuypocaspresionesprovocadasporlos gases de la materia en descomposicin, que dichos caudales transportan. 2.1.7.1. Ecuacin de Manning para flujo de canales Paraencontrarvaloresquedeterminenlavelocidadycaudalquese conducenenuncanal,desdehaceaos,sehanpropuesto frmulasexperimentales,enlascualesseinvolucranlosfactoresquems afectan el flujo de las aguas en el conducto. SeencontraronfrmulassegnlascualesexistauncoeficienteC, elcualeratomadocomounaconstante,perosecomprob queesunavariable quedependadelarugosidaddelmaterialusado,dela velocidad y del radio mediohidrulicoyporlotantonosedefinaconexactitud la ley de la friccin de los fluidos. Por consiguiente, se buscaron diferentes formas para calcular la velocidad enel conducto, dondese reduzcan las variacionesdel coeficiente

26 C, quedependadirectamentedelarugosidaddelmaterialdetransporte,y sea independiente del radio hidrulico y la pendiente. Comounafrmulaidealdeconseguirtalescondiciones,fuepresentada al Instituto de Ingenieros Civiles de Irlanda, en 1890, un procedimiento llamado frmuladeManning,cuyousoesbastanteextensoporllenarcondicionesfactiblesdetrabajoenelclculodevelocidadesparaflujoen canales:

Para conductos circulares

Donde: V= Velocidadm/s R= Radio hidrulico, en metros S= Pendiente del canal n = Coeficiente de rugosidad, propiedad del canal D = Dimetro en pulgadas 27 2.1.7.2.Relaciones de dimetro y caudales Lasrelacionesdedimetrosycaudalesquesedebentomarencuenta, eneldiseodelareddealcantarillado sanitarioson:larelacind/Ddebeser mayoroiguala0,10ymenoroiguala0,75,elcaudaldediseo tieneque sermenoralcaudalaseccinllenaenelcolector,tomandoencuentaque estasrelacionesseaplicarnsoloparasistemasdealcantarilladosanitario, esto es: Relacin de dimetro:

Relacin de caudales: qdis < Qsec. Llena Alrealizarelclculodelastuberasquetrabajanaseccinparcialmente llena,paraagilizardealgunamaneralosresultadosdevelocidad,reay caudal, permetro mojado y radio hidrulico, se relacionaron los trminos de la seccintotalmentellenaconlosdelaseccinparcial.Delosresultados obtenidosseconstruyeronelgrficoylastablasquesepresentanms adelante, para lo cual se utiliz la frmula de Manning. Sedeberdeterminarlosvaloresdevelocidadycaudalaseccinllena, pormediodelasecuacionesyaestablecidas;seprocederaobtenerla relacindecaudales(q/Q),caudaldediseoentrecaudaldeseccinllena; cuyoresultadosebuscaenlagrficaenelejedelasabscisas;desdeallse levantaunaverticalhastalacurvaderelacionesdecaudales.Elvalordela relacin (d/D) se obtiene en la interseccin de la curva con la vertical, leyendo sobreelejedelasordenadas.Laprofundidaddelflujo(tirante)seobtiene multiplicando el valor por el dimetro de la tubera. 28 Paraelvalordelarelacin(v/V),velocidadparcialentrevelocidada seccin llena, se debe ubicar el punto de interseccin entre la vertical y la curva de relacin de caudales que se estableci anteriormente, entonces se traza una horizontalhastallegarainterceptarlagrficadevelocidades,enestenuevo punto se traza una vertical hacia el eje de las abscisas y se toma la lectura de la relacin de velocidades, la cual se multiplica por la velocidad a seccin llena, paraobtenerlavelocidadaseccinparcial.Deigualmanera,secalculanlas otras caractersticas de la seccin. Lautilizacindelastablas,serealizadeterminandoprimerolarelacin (q/Q), el valor se busca en las tablas, y si no est el valor exacto, se busca uno que sea aproximado; en la columna de la izquierda se ubica la relacin (v/V), y seprocededelamismaforma.Sedebemultiplicarelvalorobtenidoporla velocidad a seccin llena, para obtener la velocidad a seccin parcial. Se han de considerar las siguientes relaciones hidrulicas: -Que qdiseo < Qlleno -La velocidad debe estar comprendida entre:0,60 v 3 (m/s)-0,60 v. Para que existan fuerzas de atraccin y arrastre de los slidos-V 3. Para evitar deterioro de la tubera, debido a la friccin -El tirante debe estar entre: 0,10 d/D 0,70 Con los anteriores parmetros, se evita que la tubera trabaje a presin. 29 2.1.8.Parmetros de diseo hidrulico 2.1.8.1. Coeficiente de rugosidad La fabricacin de tuberas para la construccin,de sistemas de alcantarilladosanitario,cadavezesrealizadapormsymsempresas, teniendo que realizar pruebas actualmente que determinen unfactorparaestablecercunlisaorugosaeslasuperficieinternadela tubera.Manejandoparmetrosderugosidadparadiferentesmaterialesy dimetros,yaestipuladosporinstitucionesqueregulalaconstruccinde alcantarillados sanitarios y entre ellos se puede mencionar: Tabla III. Factores de rugosidad MATERIALFACTOR DE RUGOSIDAD Superficie de mortero de cemento0,011-0,013 Mampostera0,017-0,030 Tubo de concreto dimetro menor de 24"0,011-0,016 Tubo de concreto dimetro mayor de 24"0,013-0,018 Tubo de asbesto cemento0,009-0,011 Tubera de PVC0,006-0,011 Tubera de hierro galvanizado0,013-0,015 Fuente: Reglamento para el diseo y construccin de drenajes. EMPAGUA Direccin de Aguas y Drenajes 2.1.8.2.Seccin llena y parcialmente llena Elprincipiofundamentaldeunsistemadealcantarilladosanitario,como sehamencionadoconanterioridad,esquefuncionancomocanalesabiertos 30 (seccinparcial)ynuncafuncionanaseccinllena.Enconsecuenciael caudal de diseo jams ser mayor que el caudal a seccin llena. Figura 4. Relacin de dimetros Fuente: INFOM, Municipalidad de Guatemala,DGOP El caudal que trasporta el tubo a seccin llena, se obtiene con la siguiente ecuacin.

Donde: Q = Caudal a seccin llena (m/s)A =rea de la tubera(m) V= Velocidad a seccin llena(m/s) = Constante Pi (3,1416) D = Dimetro del tubo en metros 2.1.8.3. Velocidades mximas y mnimas La velocidad de diseo, est determinada por la pendiente del terreno, as como por el dimetro y el tipo de tubera que se utiliza. La velocidad del flujo se 31 determina por la frmula de Manning y las relaciones hidrulicas de v/V, dondev es la velocidad del flujo y V es la velocidad a seccin llena. Por la norma ASTM 3034, v debe ser mayor de 0,60 metros por segundo, paraquenoexistasedimentacinenlatuberay,porlotanto,evitar taponamiento,ymenoroigualque3metrosporsegundo,paraquenoexista erosinodesgaste;estosdatossonaplicablesparatuberadePVC.Parala tuberadeparedcorrugadadedobleparednormaASTMF949,sepermiten velocidadesmximasde5metrosporsegundo,yaquetieneunamayor resistencia a la erosin y desgaste. Esimportantemencionarqueparatramosincialesconpococaudalse tolera velocidades mnimas de 0,40 metros por segundo. Tubera de concreto: -Velocidad mxima con el caudal de diseo, 3 m/s -Velocidad mnima con el caudal de diseo, 0,60 m/s Tubera de PVC: -Velocidad mxima con el caudal de diseo, 3 m/s -Velocidad mnima con el caudal de diseo, 0,40 m/s El Instituto de Fomento Municipal recomienda las velocidades del caudal de diseo: Velocidad mxima de 2,50 m/s Velocidad mnima de 0,60 m/s 32 2.1.8.4.Dimetro del colector El dimetro de la tubera, es una de las partesa calcular,se debeseguir ciertasnormasparaevitarquelatuberaseobstruya.LasNormasdel Instituto NacionaldeFomentoMunicipal INFOM, indicanqueeldimetromnimo acolocarparasistemassanitarios,serde8enelcasodetubera de concreto y de 6 para tubera de PVC. Paraconexionesdomiciliaressepudeutilizarundimetrode6,para tuberadeconcretoy4paratuberaPVC,formandounAngulode45enel sentido de la corriente del colector principal. 2.1.8.5.Profundidad del colector Laprofundidaddelalneaprincipalocolector,sedarenfuncindela pendientedelterreno,lavelocidaddelflujo,elcaudaltransportadoyel tirantehidrulico.Asmismo,sedebetomarencuentaquesedebe considerarunaalturamnimaquepermitaprotegerelsistemadelascargas de trnsito, de las inclemencias del tiempo, de accidentes fortuitos. 2.1.8.5.1.Profundidad mnima delc colector Comosevioanteriormente,laprofundidadmnimadeloscolectores dependendelosaspectosyamencionados,ademssedebeconsiderareltipodetrnsito,yasealivianoopesado,alcualsepodrasometerdicho colector.Acontinuacin,algunasprofundidadesmnimasparalacolocacin delcolector, desde la superficie delterrenohasta la parte superior extrema de la tubera, en cualquier punto de su extensin: 33 Tubo de concreto: -Para trnsito liviano (menor a 2 toneladas) = 1 m -Para trnsito pesado (mayor a 2 tonelada)= 1,20 m Tubo de PVC: -Para trnsito liviano (menor a 2 toneladas) =0,60 m -Para trnsito pesado (mayor a 2 tonelada)= 0,90 m 2.1.8.5.2. Ancho de la zanja Paraalcanzarlaprofundidaddondeseencuentraelcolector,sedeben hacerexcavaciones,enladireccinquesedeterminenlatopografadela redgeneral;laprofundidaddeestaszanjas,estcondicionadaporel dimetroyprofundidadrequeridaporlatubera quesevaausar. Sepresentaacontinuacinunatablaquemuestraanchosdezanja aconsejables, en funcin del dimetro y de las alturas a excavar. Tabla IV. Ancho de zanja, segn profundidad del colector Dimetro en pulgadas Ancho de zanja Para profundidades hasta 2 m Para profundidades de 2 a 4 m Para profundidadesde 4 a 6 m 40,500,600,70 60,550,650,75 80,600,700,80 100,700,800,80 120,800,800,80 150,900,900,90 181,001,001,10 241,101,101,35 Fuente: Reglamento para el diseo y construccin de drenajes. EMPAGUA Direccin de Aguas y Drenajes 34 2.1.8.5.3. Volumen de excavacin Lacantidaddetierraqueseremoverparacolocarlatubera,est comprendidaapartirdelaprofundidaddelospozosdevisita,elanchodela zanja, que depende del dimetro de la tubera que se va a instalar, y la longitud entre pozos, siendo sus dimensiones m. (

) Donde: V= Volumen de excavacin (m) H1 = Profundidad del primer pozo (m) H 2= Profundidad del segundo pozo (m) d = Distancia entre pozos (m) t= Ancho de la zanja (m) 2.1.8.5.4.Cotas invert Eslacotadenivelquedeterminalacolocacindelaparteinteriordela tubera que conecta dos pozos de visita. Las cotas del terreno, al igual que los puntosdeentradaysalidadelatuberaenuntramodelalcantarillado,se calculan de la siguiente manera:

35

Donde: H mn. = Altura mnima que depende del trfico que circule por las calles CI= Cota invert inicial CTi= Cota del terreno inicial CTf= Cota del terreno final CIS= Cota invert de la tubera de salida CIE= Cota invert de la tubera de entrada DH= Distancia horizontal S%= Pendiente del terreno o tubera Et= Espesor de la tubera = Dimetro anterior de la tubera Hpozo = Altura del pozo Uncaso especialsepresenta,cuandosecalculalacotainvertde salida, deacuerdoconloslineamientosanteriores,yaunutilizandolaprofundidad mnimadelatuberaenelpozoalfinaldeltramo,setieneunapendiente demasiado elevada, que provoca velocidades mayores a las permitidas. 36 Figura 5. Caso especial de cota invert Fuente:Mario Alejandro Carrillo Amaya. Diseo del Sistema de AlcantarilladoSanitario 0para la aldea El Puente, Santa Catarina Mita, Jutiapa. 2.1.9.Pozos de visita Formanpartedelsistemadealcantarillado;proporcionanaccesoaste, conelfinderealizartrabajosdeinspeccinylimpieza.Estnconstruidosde concreto o mampostera. La forma como se construyen, es de la siguiente manera: -El ingreso es circular y tiene un dimetro entre 0,60 a 0,75 metros; -Latapaderadescansasobreunbrocal;ambosconstruidosdeconcreto reforzado; 37 -Lasparedesdelpozoestnimpermeabilizadasporrepellomsun cernido liso; -El fondo est formado de concreto, que deja la pendiente necesaria para que corra el agua; la direccin en que se dirigir estar determinada por medio de canales, constituidos por tubera cortada transversalmente; -Para realizar la inspeccin o limpieza de pozos profundos se deben dejar escalones,loscualesserndehierroyestarnempotradosalas paredes del pozo. Figura 6. Partes de un pozo se visita 1 Fuente:Gonzlez Morasso, Rodolfo. Normas generales para diseo de redes de , alcantarillado. 2.1.10. Ubicacin de los pozos de visita Ya que se tiene delimitado y determinado donde se ubicar el alcantarillado,setomarencuentacolocarpozosdevisitaenlossiguientes casos o combinacin de ellos: -Donde exista cambio de dimetro -En intersecciones de dos o ms tuberas -En cambio de pendiente -En el inicio de cualquier ramal 38 -En distancia no mayores de 100 m -Encurvas no ms de 30 m 2.1.11. Profundidad de los pozos de visita La profundidad de los pozos de visita al inicio del tramo, est definida por la cota invert de salida; es decir, est determinada por la siguiente ecuacin: HP.V = Cota del terreno al inicio Cota invert de salida del tramo 0,15 de base Debe considerarse que la cota invert, mide la distancia del dato (abajo) a ladistanciadelasuperficiedelterreno(arriba)alasuperficiedelfondodel pozo (abajo). As,unacotainvertmenor,indicamayorprofundidadyunacotainvert mayor, indica menor profundidad; en cambio, una profundidad de pozo menor, esrealmenteunaprofundidadmenoryunaprofundidaddepozomayores realmente una profundidad mayor. En las tablas,se presentan los valores de profundidad mnima de la cota invert,delacualdependelaprofundidadmnimadelpozodevisitaalinicioy final del tramo y ancho de la zanja, la cual depende del dimetro de tubera y de la profundidad. 39 Tabla V. Profundidad mnima de la cota invert para evitar ruptura (cm) Dimetro4681012151824 Trfico Normal 111117122128134140149165 Trfico Pesado 131137142148154160169185 Fuente: Reglamento para el diseo y construccin de drenajes. EMPAGUA Direccion de Aguas y Drenajes Al realizar el diseo del sistema de alcantarillado sanitario, para determinarlasalturasdelospozosdevisita,sihubierainconvenientes,sedebetomarencuentalasconsideracionesqueacontinuacinse mencionan: Aldisearelsistemadealcantarilladosanitariosedebeconsiderar,los siguientes aspectos que se refieren a la cotas invert de entrada y salida de las tuberasenlospozosdevisita,ascomoaunaseriedeespecificacionesque deben tomarse en consideracin. Cuandoenunpozodevisita,entraunatuberaysaleotradelmismo dimetro, la cota invert de salida estar como mnimo a 3 cm debajo de la cota invert de entrada. A = B Cota invert de salida = Cota invert de entrada 0,03 Cuando en un pozo de visita, entra una tubera de un dimetro y salga otra de diferente dimetro, la cota invert de salida estar, como mnimo, debajo de la cota invert de entrada, igual a la diferencia de los dimetros de la cota invert de entrada y salida. 40 A < B Cota invert de salida = Cota invert de entrada - ((B- A) * 0,0254) Cuandoenunpozodevisita,latuberadesalidaesdelmismo dimetroquelasqueingresanenl,lacotainvertdesalidamnima estar 3 cm debajo de la cota ms baja que entre. A = B = C Cota invert de salida = Cota invert de entrada ms baja + 0,03 Cuandoenunpozodevisita,latuberadesalidaesdediferente dimetroquelasqueingresanenste,lacotainvertdesalidadeber cumplir con las especificaciones anteriores y se tomar el valor menor. Slounatuberadelasquesale,esdeseguimiento;lasdemsque salgandelpozo devisita,debernseriniciales. Lacotainvertdesalida delatuberainicialdeberestarcomomnimo,alaprofundidaddel trficolivianoopesado;ylacotainvertdesalidadelatuberade seguimientodebercumplirconlasespecificacionesanteriormente descritas. 2.1.12. Caractersticas de las conexiones domiciliares Tienenlafinalidaddedescargarlasaguasprovenientesdelascasaso edificios y llevarlas al alcantarillado central. Constan de las siguientes partes: a.Cajaocandela:laconexinserealiza por medio de una cajade inspeccin, construida de mampostera o con tubos de concreto colocados verticalmente;elladomenordelacajaserde45centmetros,sifuese 41 circulartendrundimetronomenorde12pulgadas;debenestar impermeabilizadaspordentroytenerunatapaderapararealizar inspecciones. b.Tuberasecundaria:laconexindela candeladomiciliar con la tubera central,seharpormediodelatuberasecundaria,lacualtieneun dimetrode6entuberadeconcretoyde4entuberadePVC;debe tener una pendiente mnima del 2% para evacuar adecuadamente el agua. Laconexinconlaalcantarillacentralseharenelmediodimetro superior, a un ngulo de 45 grados aguas abajo. Los sistemas que permitan un mejor funcionamiento del alcantarillado, se emplearnensituacionesenlascualeseldiseadorloconsidere conveniente, segn las caractersticas del sistema que se disee y de las condicionesfsicasdondeseconstruir.Algunosdeestossistemasson: tuberadeventilacin,tanquesdelavado,sifonesinvertidos,disipadores de energa, pozos de luz, derivadores de caudal, etc. Por lo tanto, en este proyecto se utilizar tubo PVC de 4",NORMA ASTM D-3034, para la silleta Y o T, 6" x 4", para la candela se utilizar un tubo de concreto de 12 de dimetro. 42 Figura 7. Conexiones domiciliares Fuente:Gonzlez Morasso, Rodolfo. Normas generales para diseo de redes de.alcantarillado. 2.1.13.Diseo hidrulico El diseo de la red de alcantarillado sanitario, se elabora de acuerdo a las normasASTMD-3034ylasnormasqueestableceelInstitutodeFomento Municipal INFOM -.En este proyecto se beneficiar el 100% de las viviendas actualesdelbarrio,dadaalasrazonesexpuestasconanterioridad yconelobjetivodehacermsfcilelclculo,seutilizunprograma realizadoenuna hoja electrnica, las bases generales de diseo son: 43 Tabla VI. Datos de diseo Fuente: elaboracin propia. Datos generales Tipo de sistemaAlcantarillado sanitario Perodo de diseo31 aos Viviendas actuales120 viviendas Viviendas futuras283 viviendas Densidad de habitantes6 habitantes/vivienda Poblacin actual720 habitantes Tasa de crecimiento2,80 % Poblacin futura1 251 habitantes Dotacin100 L/hab./da Factor de retorno0,85 Velocidad de diseo0,40< V 2,5 m/s (tubera P.V.C.) Forma de evacuacinPor gravedad Colector Principal Tipo y dimetro de tuberaPVC de 6, 8, 10, 12, 15 PendienteSegn diseo Conexionesdomiciliares Tipo y dimetro de tuberaPVC de 4 Pendiente2% Candela12 de dimetro Pozo de visita Altura 1,40 a 2,25metros Dimetro superior mnimo0,60 metros Dimetro inferior mnimo1,20 metros MaterialLadrillo tayuyo 44 2.1.14. Ejemplo de diseo de un tramo Se disear el tramo comprendido entre el pozo de visita PVS-1 y PVS-2; los datos necesarios para calcularlo son los siguientes: - Caractersticas Tipo de sistema Alcantarillado sanitario Tramo De PVS-2 a PVS-3 Distancia 25,34 m Nmero de casas del tramo: 2 casas acumuladas: 4 Densidad de vivienda: 2,8 = 6 hab/vivienda Total de habitantes a servir: actuales: 24 Futuros: 56 - Cotas del terrenoInicial: 99,47m. Final:96,47 m. - Pendiente del terreno

- Caudal medio Qmed =Qdom +QC.I +Qinf. Qdom = No.Hab x Dotacin x F.R./ 86400 Qdom = 56x100x0,85/86 400 = 0,056 l / s QC.I = 15%Qdom= 0,15x 0,056 = 0,008 l /Qinf = 0,01tub= 0,010x 6 = 0,06 l / s Qmed = 0,056 + 0,008 + 0,06 = 0,124 l / s 45 - Factor de caudal medio fqm=Qmed / No.Hab. fqm= 0,124 / 56 = 0,002 Para este proyecto, se tom el valor mnimo 0,002, como factor de caudal medio. - Factor de Harmond FH = (18+ P1/ 2 )/(4 + P1/ 2 ) y P = 830/1 000 FH = (18 + 0,56^1/ 2 )/(4 + 0,56^1/ 2 ) FH = 4,30 - Caudal de diseoqdis = No.Hab x fqm x F.H qdis = 56x0,002x 4,30 qdis = 0,533l / s - Dimetro de tubera 6 (Tuvo PVC) - Pendiente de tubera 12 % - Velocidad a seccin llenaV = 0,03429/ nx (D)2/3x S1/ 2

V = 0,03429/ 0,010x(6)2/3x(0,12)1/2 V = 3,92 m/ s - Caudal a seccin llenaQsec llena = A x V Qsec llena =t / 4 x (6 x0,0254) x 0,80x1 000l /m Qsec llena =71,55 l / s 46 - Relacin de caudales qdis /Qsec llena = 0,533/71,55 qdis /Qsec llena = 0,007 Con la tabla de relaciones hidrulicas - Relacin de velocidadv /V = 0,29 - Relacin de tirante d / D = 0,06 - Velocidad a seccin parcialv =Vx v /V v = 3,92x0,29 = 1,15 m/s - Revisin de especificaciones hidrulicas: Para caudales qdis < Qsec llena 0,533 l/s < 71,55 l/s Cumple Para velocidad 0,4 v 4 m/s 0,4 1,15 4 m/s Cumple - Distancia horizontal efectiva Dimetro de pozo: 1,20 m Grosor de paredes: Ladrillo tayuyo 23 x 12,5x6 DHefec = distancia entre pozos-((1 pvs1 + grosor paredes pvs1)/2 + - (2 pvs2 + grosor paredes pvs2)/2). DHefec = 25,34 ((1,20 + 0,46) / 2 + (1,20 + 0,46) / 2) = 23,72m. - Cota invert de salida del pozo 1Cis = cota invert entrada del pozo 1 0,03 Cis = 98,09 0,03 = 98,06 47 - Cota invert de entrada al pozo 2 Cie = cota invert de salida del pozo 1 (Cis) (12 % x distancia efectiva) Cie = 98,06 - (0,12 x 23,72) = 95,02 - Profundidad del pozo 1 Alt. Pvs1 = cota del terreno cota invert de salida del pozo 1Alt. Pvs1 = 99,47 98,09= 1,41 - Profundidad del pozo 2 Alt. Pvs2 = cota del terreno cota invert de salida del pozo 3Alt. Pvs2 = 96,47 98,06= 1,45 - Volumen de excavacin de zanja Vol. Exc. = |({H1+ H2}/ 2) x dx Z| Vol. Exc. = |({1,41 + 1,45}/ 2) x 23,2 x 0,455| = 11,83 m Los datos y resultados del clculo hidrulico para todos los ramales, se presentan en la tabla diseo hidrulico, del apndice 5. 2.1.15. Desfogue Los sistemas de alcantarillado sanitario,deben tener el mtodo de desfoguehaciaunaplantadetratamiento,luegodesertratadoloqueprovienedelcolector,respetandolasnormasestablecidasporelMinisterio de Medio Ambiente, para lograr mitigar daos a la naturaleza. 48 Dichosistemaseconectarconunatuberaprincipalexistente,conun dimetro ptimo para transportar las aguas resultantes de dicho sistema, hacia untratamientoprimario,paraprecederasudepuracinodesfoguealmedio ambiente, sin provocar daos significativos al descargarlo en el mismo. Parastesistemadealcantarillado,esnecesarioformaruncomitenel barrio, encargado deadministrar correctamente lasactividadesdeadministracin,operacinymantenimientodelmismo,parapoderas disminuirloscostosdeestasactividades.Estecomitdeberserelecto anualmenteal igualqueelCOCODEocomolapoblacinlodecida,paraas involucrar a toda la poblacin en esta diligencia. Amedidaqueseproduceeldesgastedelsistemadealcantarillado sanitario, el riesgodedeterioro,obstruccinyderrumbesseconvierteen una consideracinmuyimportante.Portalraznlasmunicipalidadesdelpas, estn haciendoesfuerzosparamejorardeantemanoelniveldedesempeo desus sistemas de alcantarillado. La limpieza y la inspeccin de los colectores deaguaresidualcomotambineldelafosasptica,sonfundamentalesparaelmantenimientoyfuncionamientocorrectodel sistema,yademsextiendenlainversindelacomunidadensu infraestructura de alcantarillado. Comoplandeadministracin,operacinymantenimiento,esnecesario atender a lo siguiente: -Divulgarlosinformesdetalladosdecadasupervisindelsistemadealcantarilladopor elcomitencargadodesuadministracin,para conocimientopblico y del COCODE del lugar; 49 -Hacerunrecorridoperidicoalospozosdevisita,paraobservarque el sistema est funcionando adecuadamente; -Limpiarperidicamentelospozosdevisita,decualquierelemento fueradelonormal,quepuedaimpedirelbuenfuncionamientodel mismo; -Verificarqueelflujodeaguaservidaqueentreaunpozo,seest conduciendo con normalidad; -Verificarquelatuberaqueentreaunpozonoestquebrada,pues podra ocasionar erosin en los alrededores de la mismo; -Repararcualquierdaoqueseobserveenlospozosdevisita,y prestar la atencin debida a las tapaderas, pues se puede colar material ajeno al de aguas servidas y ocasionar taponamiento en el sistema; -Concientizar a la poblacin, de no conectar tuberas de agua pluvial a su conexin domiciliar, pues podra sobrecargar elsistemaypor consiguiente hacer fallar el mismo; -Cuidarqueenpocadeinvierno,lastapaderasdelospozosdevisita estn debidamente puestas en los mismos, para evitar que la escorrenta de la calle, se cuele al sistema de alcantarillado sanitario; -Cuidarquelascandelasdomiciliaresestnenbuenestadoentodos sus elementos, para evitar taponamientos por objetos ajenos alagua residual. 50 Sibientodosestosmtodoshansidoeficacesenelmantenimientode sistemas de alcantarillado, el mtodo ideal para reducir y controlar los materialesqueseencuentranenlaslneasdealcantarillado;sonlos programasdeeducacinyprevencindelacontaminacin.Elusuariodebe serinformadodequesubstanciascomunesdeusodomstico,comolas grasasyaceitesdebendesecharseenlabasurausando recipientescerrados, no en el alcantarillado. Este mtodo no slo ayudara a minimizar problemas de plomera alosdueosdeviviendassinoquetambinayudara amantenerlimpioslo colectores del alcantarillado. 2.1.16.Planos Los planos correspondientes al proyecto, son planta general y topografa, plantadensidaddevivienda,plantageneraldeflujo,plantaperfilesdelnea centralyramales,pozosdevisitayconexionesdomiciliares,verapndice, seccin de planos constructivos, sistema de alcantarillado sanitario. 2.1.17. Elaboracin de presupuesto La elaboracin del presupuesto, fue realizada con costo directo: materiales de construccin, mano de obra calificada y no calificada, fletes y prestaciones, dentro de los costos indirectos: imprevistos, utilidades, administracin, iva e isr, equivalentes al 47%. Lospreciosdelosmateriales,secotizaronenlacabeceramunicipalde Barberena,departamentodeSantaRosa,lossalariosdemanodeobra,se consideraron los que la municipalidad asigna para casos similares. 51 Tabla VII. Presupuesto de alcantarillado sanitario Fuente: elaboracin propia. PROYECTO: Diseo Red de Alcantarillado SanitarioHUBICAION: Barrio Vita al Valle, Barberena, Santa RosaRENGLON UNIDAD CANTIDAD Q. UNITARIO Q. TOTAL $. TOTALRotulo del Proyecto unidades 1,00 4.571,44 Q4.571,44 Q571,43 $Trabajos Preliminares ml 1.523,85 10,49 Q15.980,21 Q1.997,53 $ Excavacin Zanja m 892,50 24,10 Q21.507,56 Q2.688,45 $ Excavacin Pozos m 77,96 9,11 Q709,88 Q 88,74 $ Pozos de Visita unidades 36,00 8.274,72 Q297.889,98 Q 37.236,25 $ Colectores Principales unidades 1.520,00 337,30 Q 512.691,17 Q 64.086,40 $ Relleno y Compactacin m 892,50 204,53 Q 182.538,56 Q 22.817,32 $ Conexiones Domiciliares unidades 120,00 1.698,73 Q203.848,08 Q 25.481,01 $ TOTAL= 1.239.736,89 Q154.967,11 $TOTAL= 814,01 Q 101,75 $UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAUNIDAD DE EPS52 2.1.18.Evaluacin socioeconmica En su mayora, este tipo de proyectos son un tanto costosos, lo cual lleva aplantearunmecanismoparahacerfactible,elproyectoconsubsidios, transferencias,impuestos,donaciones,etc.Sinembargoesindispensable realizarunanlisisfinancieroydeterminarlaviabilidaddelproyecto,paraello se utilizaran los mtodos del valor presente neto y la tasa interna de retorno. 2.1.18.1.Valor presente neto Valorpresenteneto(VPN),sontrminosqueprocedendelaexpresin inglesaNetpresentvalue.Esunprocedimientoquepermitecalcularelvalor presente,deahsunombre,deundeterminadonmerodeflujosdecajafuturos.Elmtodo,descuentaunadeterminadatasaotipodeinters igualpara todoelperodoconsiderado.LaobtencindelVPNconstituyeuna herramienta fundamentalparalaevaluacin ygerenciadeproyectos,ascomoparala administracin financiera. Elvalorpresentenetopuededesplegartresposiblesrespuestas,las cuales son: VPN 0 VPN = 0 VPN 0 CuandoelVPN0,estindicando quelaopcines rentable y que inclusive podra incrementarse el porcentaje de utilidad. Las expresiones para el clculo del valor presente son: (

) (

) Donde: PValor de pago nico en el inicio de la operacin o valor presente FValor de pago nico al final del perodo de la operacino valor de pago futuro AValordepagouniformeenunperododeterminadoo valor de pago constante o renta de ingreso ITasadeintersdecobroporlaoperacinotasade unidad por la inversin a una solucin N Perodo que se pretende dure la operacin Comoesunproyectodeinversinsocial,lamunicipalidadabsorberel 100%desucostototal,ylacomunidadpagarQ.300.00porderechode conexiones domiciliares;mientrashabrungastoanualdeQ.5 000.00para remocindelodosymantenimiento,quesepagarenunperodode30 aos,todoestoconunatasadel10%anual,queeslatasaquemsse apega a la tasa real actual. 54 Datos de proyecto: Costo total del proyecto = Q. 1 239 736,81 A1 = Q. 300,00 * 120casa = Q. 36 000,00A2 = Q. 5 000,00 N = 20 aos Valor presente neto para un inters del 10%anual en un perodo de 30 aos (

)

2.1.18.2.Tasa de inters de retorno Se conoce como tasa de rendimiento y es el inters donde la persona que va a invertir tiene un equilibrio entre el flujo de ingresos y egresos. staesutilizadaparaevaluarelrendimientodeunainversin,debidoa queelpresenteproyectoesdecarctersocial,esimposibleobteneruna tasainternaderetornoTIRatractiva;porloqueelanlisissocioeconmico queserealizaanivelmunicipalparaestetipodeinversin,esde costo/beneficio, ste se determina de la siguiente manera. 55

Seobtienelatasaconlacualsereintegratodoslosgastosrealizados duranteelproyecto.Enestecasolatasainternaderetornodelproyectoes negativa,yaqueelproyectonoesdeutilidadeconmicaycumpleconuna funcin social para el desarrollo del barrio Vista al Valle.

2.1.19.Evaluacin de impacto ambiental Toda obra civil trae consigo implcitamente una variedad de factores que puedenafectar,distorsionar,degradaroproducirdeterioroalosrecursos naturalesrenovables,norenovable,ointroducirmodificacionesnocivaso notoriasalpaisajeyalosrecursosculturalesdelpatrimonionacional.Ser necesariopreviamenteasudesarrollo,realizarportcnicosenmateriay aprobar por la comisin de medio ambiente respectivamente, una evaluacin de impacto ambiental. Enestecaso,elproyectonotendrimpactoambientalnegativo permanente,debidoaqueduranteelprocesodeconstruccin,sufrirunleve cambio la superficie, por la excavacin y a su vez ocasionar polvo. El impacto ambiental positivo ser la eliminacin de desecho de aguas negras y con ello la eliminacindemosquitosyzancudos,queasuvezdisminuyeenfermedades que estos transmiten. Acontinuacinsedefineimpactoambientalydeevaluacinde impacto ambiental, EIA 56 a.Impacto ambiental: escualquieralteracindelascondicionesambientales ocreacindeunnuevoconjuntodecondicionesambientalesadversoo benfico, provocada por la accin humana o fuerzas naturales. b.EvaluacindeImpactoAmbiental(EIA):instrumentodepoltica,gestin ambientalytomadedecisionesformadoporunconjuntode procedimientoscapacesdegarantizar,desdeeliniciodelaplanificacin, que se efecteunexamensistemtico de los impactos ambientalesdeun proyectooactividadysusopciones,ascomolasmedidas demitigacin oproteccinambientalqueseannecesariasparalaopcinaser desarrollada.Losresultadosdebernserpresentadosalostomadores de decisin para su consideracin. UnaevaluacindeImpactoAmbiental,eshacerundiagnsticodelrea endondeserealizarorealizlaconstruccindeunproyecto,determinando en detallelasituacinambiental actual del medio bitico yabiticoqueser impactada directamente por la obra. Laimportanciadesta,radicaenpermitiranalizarcadaunadelas actividadesadesarrollarenelproyecto,definiendoelreaimpactadayel efecto oimpactoparacadaunodelosfactoresambientales.Elestudiode impactoambientaldaaconoceroidentificarlosimpactosalambiente producidos por la obra. EntrelasactividadesqueingresanalsistemadeEvaluacindeImpacto Ambiental,sepresentarnalomenosunodelossiguientes efectos, caractersticas o circunstancias; 57 -Riesgoparalasaluddelapoblacin,debidoalacantidadycalidad de los efluentes, emisiones o residuos; -Efectos adversos significativos sobre la cantidad y calidad de los recursos naturales renovables, includos el suelo, agua y aire; -Reasentamientodecomunidadeshumanas,oalteracionessignificativas de los sistemas de vida y costumbres de grupos humanos; -Localizacinprximaapoblacin, recursosyreasprotegidas susceptiblesdeserafectados,ascomoelvalorambientaldelterritorio en que se pretende emplazar; - Alteracinsignificativa,entrminosdemagnitudoduracin,delvalor paisajstico o turstico de una zona; -Alteracindemonumentos,sitiosconvalorantropolgico,arqueolgico, histrico y, en general, los pertenecientes al patrimonio cultural; -Existendiversosformatosparaelaborarinformesdeimpactoambiental; sinembargo,ennuestralegislacinesmuycomnutilizarlamatriz modificadadeLeopold,lacualanalizalosdiversoselementos(medio ambiente,sociales,econmicos,)etc.queinteractanenlaobracivil. Dichoselementosseencuentranestratgicamenteclasificados,para que,elprofesionalquehagaelestudio,sepaidentificarelimpactoque tendr la obra, as como la magnitud de lamisma. 58 Tabla VIII.Matrz modificada de Leopold, para el sistema de alcantarillado ,del barrio Vista al Valle Fuente: elaboracin propia A B N A B NI. MEDIO AMBIENTE1. Tierras a. Topografa * * b. Suelo - - c. Erosin y sedimentacin - -2. Microclima * *3. Aguas a. Ros . * * b. Agua subterrnea - - c. Clidad de aguas - * *4. Ecosistema a. Flora - Vegetacin natural - - - Cultivos - - b. Fauna - Mamferos y aves - * * - Peces organismos acuticos - * * c. Biodiversidad - Peligro de extincin - * * - Especies migratorias * *5. Desastres naturales * *II MEDIO AMBIENTE SOCIO-ECONMICO 1. Poblacin a. Poblacin en peligro * * b. Re-asentamiento * * c. Poblacin migratoria * *2.Uso de la tierra - -3. Uso del agua * *4. Actividades productivas a. Agricultura * * b. Pecuaria * * c. Pesca * * d. Agroindustria * * e. Mercado y comercio + +5. Empleo + +6. Aspectos culturales * +7. Historia y arqueologa * *8. Turismo * *III. PROBLEMAS AMBIENTALES1. Contaminacin del aire * -2. Contaminacin del agua * --3. Contaminacin del suelo - *4. Ruido - *5. Hundimiento del suelo * *6. Mal olor * --ELEMENTOS AMBIENTALESETAPA DE CONSTRUCCINETAPA DE FUNCIONAMIENTO59 Lametodologaempleada,paralaidentificacinyvalorizacindela incidenciadelasdiferentesfasesdedesarrollodelproyecto,enelentorno ambiental se realiza por medio de la Matriz de Leopold. Seelaborandosmatrices,conelfindeanalizarporseparadolasdos fasessignificativas,bajoelpuntodevistaambiental:lademolicinyla construccin del proyecto. Lamatriz,representaslasactividadesmsimportantesrelacionadascon lasfasesdelproyecto,ysuinteraccin.Conlosprincipalescomponentesdel mediofsico,biticoysocioeconmico(cultural)ubicacinenelreade influenciadelproyecto,conelobjetodeidentificar,clasificar,cuantificary jerarquizarlasrelacionescausa-efecto.Paraellostenemoslasiguiente nomenclatura: Nomenclatura: ++ Impacto positivo grande + Impacto positivo pequeo * Neutro - Impacto negativo pequeo --Impacto negativo grande AadversoBbenficoNneutro 60 2.2.19.1.Medidas de mitigacin A continuacin,se proponen las medidasde mitigacin que se adoptarn paradesaparecerominimizarelimpactonegativo,queocasionarel proyecto civil respectivo. a.Medio ambiente - Tierra: el suelo serafectadonegativamenteenlaetapa de construccin , debidoa excavacin de zanja, pozosdevisitayfosas spticas; -Tierra: Laerosinysedimentacin, sernaspectosafectados negativamentedurantela fasedeconstruccin, por las zanjas excavadasparala instalacin de tuberas; -Aguas subterrneas: stas se vern afectadas debido a lacolocacin de tubera,y construccin de pozos de visita, conmateriales como el P.V.C. y el ladrillo; -Vegetacin naturalycultivos:lavegetacin propiadellugar, tendr un impactonegativo pequeo,ya quecualquiertipo de vegetacinocultivo existente,desaparecerenlafase de excavacin. b.Medidas de mitigacin -El suelo extrado, debido la excavacin por zanjeo, se incorporardenuevoa las mismas,debidamente compactado y el sobrante se esparcir al terreno; 61 - El materialde excavacin, deberanalizarse sipuede ser reciclado para unaprontareincorporacin, ya que disminuir laexplotacinde canteras yse evitarla utilizacin dereas para su disposicin; - La colocacindetubera,se realizarsiguiendolas instrucciones delencargado delaobra,conlasnormas de calidad exigidas, y as minimizar la posibilidadderuptura de la tuberay filtracin en los puntos deunin de la misma, ocasionando de esta manera, contaminacindelmantofretico; - Se deberevitarlaintervencinenlas reas cercanasal rea boscosa,principalmente con actividadescomo; laexplotacin debancos de materialysitiosparal depsito de desperdicio, ademsdeberevitarselautilizacindedinamita para labores de construccin, ya quepodra afectara la fauna existenteen el lugar; - Es convenienteque lasmedidasde mitigacin propuestas en el estudio,sean compatibles conelreaenmencin,comola reforestacin,yaquese deber sembrar rboles nativos para no introducir especies exticas al rea. 62 2.2.Diseo de pavimento rgido barrio Vista al Valle 2.2.1. Estudio preliminar de campo Una de las bases fundamentales en un proyecto vial, es la topografa. La aplicacindelaplanimetrayaltimetra,esdeterminanteparaobtenerlas libretas de campoy planos, que reflejen las condiciones geomtricasdellugarde ejecucin de un proyecto determinado. 2.2.1.1.Planimetra Eselconjuntodetrabajosrealizados,paraobtenerunarepresentacin grficadelterreno,sobreunplanohorizontal,suponiendoquenoexistela curvatura terrestre.Esta representacin o proyeccin se denomina plano. Lamedida de polgonos por el mtodode ngulos de deflexin o desviacin,eselmtodomsutilizado,especialmenteenpoligonales abiertas, enqueslohay que tomaralgunosdetallesalrecorrerel itinerario. Desdeluego,eselprocedimientocasiexclusivamenteaplicadoenlos levantamientos de carreteras, vas frreas, canales y tuberas de conduccin de lquidos. Los ngulos de deflexin o deflexiones, se miden ya sea hacia la derecha (segn el reloj) o hacia la izquierda (contra el reloj), a partir de la prolongacin delalneadeatrsyhacialaestacindeadelante.Losngulosde deflexiones o desviacinsonsiempremenoresde180,ydebeespecificarse enlas notas el sentido de giro en que se miden. 63 Se recomienda el uso del mtodo de simples deflexiones, utilizando como mtodo de orientacin de estacin a estacin el de 180. As el aparato indicar directamenteelvalordeladeflexin,anotandosiestaesderechaoes izquierda. Paraunlevantamientotopogrficodecarreteras,ellevantamientodebe serconsiderado deprimerorden, locualhacenecesario tener quecontar con teodolitos con una aproximacin de diez segundos como lo adecuado. 2.2.1.2.Altimetra Altimetra eselconjuntodetrabajosrealizados paraobtenerladiferencia denivelentrepuntosdiferentes, cuyasdistanciashorizontalessonconocidas. Pordiferencia denivel, seentiende como una distancia medida verticalmente. La altimetrapermiteobtenerlosdatosindispensables pararepresentarsobre el papel la tercera dimensin del terreno. La nivelacin puede ser simple o compuesta.La nivelacin compuesta es aquellaqueentrecadapuntodevueltaparalanivelacin,existenpuntosintermediosalosqueselesdeseaconocersuscotas, presentndoseesta situacin, cuando previamente se ha trazado una poligonal alacualsedesea conocersu perfil.Este tipo denivelacin, ademspermite conocerpendientesdelasub-rasanteypoderasdisearla.Lanivelacin simple es aquella que consta nicamentedepuntosdevueltaycuyoobjetivo esdeterminar ladiferenciade nivel y cotas del punto inicial y final. Elaparatousadoparaesteprocedimiento,sellamanivel,elcualesun aparatoquedetermina diferencias denivel (distancias verticales) entre puntos, y consta nicamente de movimiento horizontal. 64 Para lareferencia decualquier nivelacin, sernecesaria laalturadeun puntoquehayasidopreviamente nivelado, opormedio dealtmetros, perolo msusualenGuatemalaestenerbancosdemarca(BM),colocadosporla DireccinGeneraldeCaminosoensulugarporelInstitutoGeogrfico Nacional. Dehaber unBM cercano, puede hacerse unanivelacinsimple para determinar lacotadereferencia.LacotadelBMservir dereferencia parala nivelacin por realizar. 2.2.2.Estudio de suelos Eltipodesueloexistenteenelsitio,determinarengranmedidala estructuradelpavimento porconstruir.As,enlagranmayora deloscasos, porcondicionesdetrazogeomtrico,topografaycalidaddelossuelos naturales de apoyo,esnecesario colocar unacapa detransicin sobre lacual se construyan las losas de concreto. Los ensayos desuelosdebenllevarse acabodeacuerdo conladivisin siguiente: a.Para la clasificacin del tipo de suelo b.Para el control de la construccin c.Para determinar la resistencia del suelo 65 2.2.2.1.Ensayos para la clasificacin del suelo Estos ensayosseusanparaidentificarsuelos,demodoquepuedanser descritos y clasificados adecuadamente.

Dentro de estos ensayos, los principales son el anlisis granulomtrico y los lmites de consistencia. 2.2.2.1.1.Anlisis granulomtrico Lagranulometra,eslapropiedadquetienenlossuelosnaturalesde mostrar diferente tamaos en su composicin. En la clasificacin de los suelos en el uso de la ingeniera, se est acostumbrado a utilizar algn tipo de anlisis granulomtrico,esteensayoconstituyeunapartedeloscriteriosde aceptabilidad de suelos para carreteras El anlisisgeneralmente se hace en dos etapas. Laprimera serealiza pormedio deunaserie detamicesconvencionales parasuelosdegranosgrandesymedianososuelosgranularescomo: piedra triturada, grava y arenas. Elanlisis,consisteenpasarlamezclaqueseanalizar,pormallasde aberturas conocidas,despus se pesa el material retenido en cada una de las mallasylainformacinobtenidadelanlisisgranulomtricosepresenta en formadecurva,parapodercompararelsueloyvisualizarmsfcilmente ladistribucindelostamaosgruesospresentescomounamasatotal. Los tamaos inferiores a la malla #200 se consideran finos. 66 Lasegunda,porunproceso devahmeda para suelo degranos finos; como limos,limos-arenosos,limos-arcillosos yarcillas. Este anlisis mecnico vahmeda,sebasaenelcomportamientodematerialgranularen suspensin dentro de un lquido al sedimentarse. Para suelosexcesivamentefinos, se deber usarelmtododel hidrmetro,peroestecasonoesmuyaplicadoacarreteras,pueslos materiales finos son materiales poco recomendables para bases y sub-bases de pavimentos. Solamente enelcasodequemsdel12%delamuestrapase a travsdel tamiz #200,esnecesarioelprocedimientodelagranulometra por hidrmetrosegnAASHTOT88. Todoelanlisisgranulomtricodeber ser hecho por va hmeda segn lo descrito en AASHTO T 27. 2.2.2.1.2.Lmites de consistencia Sirvenparadeterminar,laspropiedadesplsticasdesuelosarcillososo limosos. Loslmitesdeconsistenciadelossuelos,estnrepresentadospor su contenido de humedad, y se conocen como: 2.2.2.1.2.1.Lmite lquido Eselestadodelsuelo,cuandosecomportacomounapastafluida.Se define como el contenido de agua necesario para que a un determinado nmero degolpes(normalmente 25),enlacopadecasagrande,secierre1,27cma lo largode una ranuraformada en un sueloremoldado, cuya consistencia, es ladeunapasta dentro delacopa.Ellmitelquidofijaladivisinentreelestadocasilquidoyelestadoplstico.Enproblemasde consolidacin,amboslmitesjuntossonalgunasvecestilesparapredecirla mxima densidad en estudios de compactacin. 67 Ellmitelquido,esunamedidadelaresistenciaalcortedelsueloaun determinadocontenidodehumedad.Lasinvestigacionesmuestranqueel lmitelquido,aumentaamedidaqueeltamaodelosgranosopartculas presentesenelsuelodisminuyen.Elprocedimientoanalticoparala determinacin deeste lmite,sebasaenlanormaAASHTOT89teniendocomoobligatoriedadal hacerlo sobre muestra preparada en hmedo. 2.2.2.1.2.2.Lmite plstico Es elestado lmite de suelo, ya un poco endurecido, perosin llegar aser semislido. Ellmite plstico es elcontenido de humedad por debajo del cual, elsuelosecomportacomo un materialplstico.Aesteniveldecontenido de humedad,elsueloestenelvrticedecambiarsucomportamiento alde un fluido viscoso. Ellmiteplstico,sedefinecomoelcontenidodeagua(expresadoen porcentajedelpesoseco),conelcualseagrieta uncilindrodematerial de3 mm(1/8depulgadas)dedimetroalrodarseconlapalmadelamanoo sobreuna superficielisa. Elproceso analtico paraesteensayo seencuentra en la norma AASHTO T 90. 2.2.2.1.2.3. ndice plstico Elndicedeplasticidad,eselmsimportanteyelmsusado,yes simplementeladiferencianumricaentreellmiteplsticoyellmitelquido. Indicaelmargendehumedades,dentrodelcualseencuentraenestado plstico talcomolodefinenlosensayos. Siellmiteplsticoesmayorqueel lmite lquido, el ndice de plasticidad se considera no plstico. 68 Tanto el lmite lquido como el lmite plstico, dependen de la calidad y del tipodearcilla;sinembargo,elndicedeplasticidad,dependegeneralmente, de la cantidad de arcilla en el suelo. Cuando un suelo tiene un ndice plstico (I.P.) igual acero elsuelo es no plstico;cuandoelndiceplsticoesmenorde7,elsueloesdebaja plasticidad; cuandoelndiceplsticoestcomprendidoentre7y17,sedice queelsueloes medianamenteplstico,ycuandoelsuelopresenta unndice plstico mayor de 17 se dice que es altamente plstico. 2.2.2.2.Ensayos para el control de la construccin Lacompactacindesuelos,engeneraleselmtodomsbaratode estabilizacin disponible.La estabilizacindesuelos,consisteenel mejoramientodelaspropiedadesfsicasdelsueloparaobtenerunaptima estructura, resistencia al corte y relacin de vacos deseable. Paradeterminarlascaractersticasderesistenciaydeesfuerzodeformacindelosmaterialesdeapoyo,sernecesarioinvestigarlospor cualquiera de las siguientes caractersticas: a. Por penetracin b. Por resistencia al esfuerzo cortante c.Por aplicacin de cargas 69 2.2.2.2.1.Determinacin del contenido deds humedad El contenido de humedad, es la relacin entre el peso del agua contenida enlamuestrayelpesodelamuestradespusdesersecadaalhorno, expresadaenporcentaje. Enotraspalabras,noesnadamsqueel porcentajeocantidad deagua presenteenelsuelo. Esnecesario determinar el contenidode humedad,pararealizarlossiguientesensayos:elensayodecompactacinProctor,elensayodevalorsoporte,loslmitesde consistencia, y las densidades de campo. 2.2.2.2.2.Densidad mxima y humedadk ptima (EnsayoProctor)

La masa de los suelos, est formada por partculas slidas y vacos, estos vacospuedenestar llenosde agua,de aire ode ambos alavez. Si lamasa deunsueloseencuentrasuelta,tienenmayornmerodevacos,losque conformesesometaacompactacin,vanreducindose,hastallegaraun mnimoqueescuandolamasadelsueloalcanzasumenorvolumenysu mayorpeso,estoseconocecomodensidadmxima.Paraalcanzarladensidadmxima,esnecesarioquelamasadelsuelotengaunahumedad determinada, laquese conoce como humedad ptima. Cuandoelsueloalcanzasumximadensidad,tendrmejores caractersticas, tales como: a.Sereduceel volumendevacos y lacapacidaddeabsorberhumedad; b.Aumenta la capacidad del suelo, para soportar mayores cargas. 70 ElensayodecompactacinProctor,consisteentomarunacantidadde suelo,pasarloporeltamiz,aadirleaguaycompactarloenunmolde cilndricoentrescapasconveinticincogolpesporcapaconunmartillode compactacin, luegodecompactada lamuestra, sta esremovida delmolde y desbaratada nuevamente paraobtenerpequeasporcionesde suelo queservirnpara determinar el contenido de humedad en ese momento del suelo.Seaademsaguaalamuestra,tendiendoaobtenerunamuestrams hmedayhomogneayseprocedeahacernuevamenteelprocesode compactacin.Estoserepite sucesivamenteparaobtenerdatosparalacurvadedensidadseca,contra contenido de humedad. ParacarreterasenGuatemala,esobligatorioelusodelensayoProctor modificado. Elprocesoanalticodebehacersesegnlodescritoenlanorma AASHTOT180.Paraesteensayoseutilizaunmartillodecompactacin de cada controlada, cuyo peso es de 10 libras y se aumenta el nmero de capas a cinco. El Proctor modificado tiene ventaja sobre el estndar en lo siguiente: a.Mejoracomodacindelaspartculasqueformanlamasadeun suelo, reduciendo su volumen y aumentando el peso unitario o densidad; b.Altenerunahumedadptimamsbaja,lasoperacionesderiegoson ms econmicas, lo que facilita la compactacin. 2.2.2.2.3.Ensayo de equivalente de arena Esta prueba espara evaluardemanera cualitativa lacantidad yactividad delosfinos,presentesenlossuelosporutilizar.Consisteenensayarlos materialesquepasan lamalla #4,enuna probetaestndar parcialmente llena 71 de unasolucinque propiciar lasedimentacindelos finos. Se hace con el findeconocerelporcentajerelativodefinosplsticosquecontienenlos suelos ylo agregados ptreos. Este ensayo se lleva a cabo principalmente, cuando se trata de materiales queseusarncomobase,sub-base,oyaseacomomaterialesdebancos de prstamo.El procedimiento analtico se rige por la norma AASHTO T 176. 2.2.2.3. Ensayos para la determinacin de la resistencia m del suelo 2.2.2.3.1.Ensayo de valor soporte del suelo m(CBR) Elvalorrelativodesoportedeunsuelo(CBR),esunndicede resistencia al esfuerzo cortante, en condiciones determinadas decompactacin y humedad,seexpresaenporcentajedelacargarequerida,paraproducir la misma penetracin, en una muestra estndar de piedra triturada. Para este ensayo, es necesario conocer la humedad ptima y la humedad actual del suelo, para as poder determinar la cantidad de agua que se aadir a la muestra de suelo.Los cilindros se compactan en cinco capas, para 10, 30 y 65golpes,porcadacapa.Paracadacilindrocompactadoseobtendrel porcentajedecompactacin (%C),elporcentajedeexpansinyelporcentaje de CBR.El procedimiento analtico se rige por la norma AASHTO T 193. a.Expansin: a cada cilindro selecoloca undisco perforado, con vstago ajustableyeldiscode10a13lb.Sobreelvstagoajustable,se colocaelextensmetro, montado sobre un trpode, ajustando la lectura a 72 cero.Luegosesumergeenelaguadurantecuatrodas,tomando lecturasacada24horas, controlandolaexpansindelmaterial.Es importanteteneren cuenta,queelpesoesde10a13lb,colocado sobreeldiscoperforadoconvstagoajustable,corresponde aproximadamentealpesodeunalosadeconcreto.Elobjetode sumergirlamuestra,durantecuatrodasenagua,es para someter alos materiales usadosen la construccin, a las peores condiciones que puedan estar sujetos en el pavimento; b.Determinacindelaresistenciaalapenetracin:despusdehaber tenidolamuestraensaturacindurantecuatrodas, sesaca delagua, escurrindoladurantequinceminutos.Selequitalapesa,eldisco perforadoyelpapelfiltro,semidelaresistenciaalapenetracin.Cuandoseempiezalaprueba,secolocanuevamentesobrela muestra,elpeso,elextensmetroajustadoaceroconelpistn colocadosobrelasuperficiedelamuestra,seprocedeahincarel pistn,auna depenetracinde 1,27 cm (0,51) por minuto. Se toma la presin, expresada en libras por pulgada cuadrada necesaria para hincar a determinadas penetraciones. 2.2.2.4.Anlisis de resultados

Delosensayosrealizados,seobtuvoqueelsueloestudiadotienelas siguientes caractersticas: Descripcin del suelo: limo arenoso color caf Clasificacin:S.C.U. ML P.R.A:A-4 Limite lquido: 34,66% ndice lquido: 1,3% 73 Densidad seca mxima d: 98,2 l/pie Humedad ptima: 18,4% CBR al 95% de compactacin es de 19%. Comopuedeverse,estematerialcumpleconlosrequisitosde sub- rasante, dado que su lmite lquido no es mayor del 50%, el 95% de compactacinrequeridasealcanzarconlahumedadptimasegnel ensayo de Proctor modificado y el CBR es mayor que el 5%. 2.2.3. Diseo geomtrico de carreteras Undiseogeomtricodecarreterasptimo,esaquelqueseadapta econmicamente a la topografadel terreno y cumple a la vez con las caractersticas de seguridad y comodidad del vehculo. Sin embargo la seleccindeuntrazado ysuadaptabilidad alterreno, depende deloscriterios del diseogeomtricoadoptado. Estoscriteriosasuvezdependendeltipo e intensidad del trfico futuro, as como de ladel proyecto. 2.2.3.1.Elementos geomtricos del alineamiento .transversal Los elementos geomtricos del alineamiento transversal, son aquellos que definenelperfildelterrenoendireccinnormalalejedelalineamiento horizontal.Sobrelaseccintransversalesposibledefinirladisposiciny dimensionesdeloselementosqueformanlacarreteraenelpunto correspondienteacada seccin. 74 Figura 8.Seccin tpica de una carretera Fuente: Augusto Lpez. Metodologa de actividades para el diseo de carreteras Ancho de corona,es la superficie de la carretera, que queda comprendida entre las aristas del terreno y los interiores de las cunetas.Los elementos que definenelanchodecoronason;larasante,anchodecalzada,pendiente transversal y los hombros. Rasante,eslalneaqueseobtienealproyectarsobreunplano vertical,eldesarrollode lacoronaenlapartesuperiordelpavimento.Este elementoesfundamentalparaeldiseoyaquesealaelnivelfinaldela carretera. Anchodecalzada,elanchodecalzada,eslapartedelanchode corona,destinadaalacirculacindevehculos,constituidoporunooms carriles. Hombros,elhombro,eselreaosuperficieadyacenteaamboslados delacalzada,quesediseaparaobtenerventajastalescomo,la conservacindelpavimento,laproteccincontrahumedadyposibles erosionesenlacalzada,proporcionandoalmismotiemposeguridadal 75 usuarioalpoder disponer deun espacio adicional fuera del ancho de calzada.

Cunetasycontracunetas,sonobrasdedrenajequepertenecenala seccin tpica, son canales o conductosabiertos para la conduccindelagua, construidasparalelamentealejedelacarretera para drenarelaguade lluvia. Pendiente transversal, eslapendientequeseledaalacoronaenel eje perpendicularaldelacarretera, segnsurelacinconloshombrosyel alineamiento horizontal puede darse tres tipos: a.Pendienteporbombeo,eslapendientetransversalquesedaala corona,enlastangentes delalineamiento horizontal, conelobjetivode facilitar el escurrimiento superficial del agua; b.Pendienteporperalte,eslainclinacindadaalacoronasobreuna curva,paracontrarrestarparcialmente elefectodelafuerzacentrfuga que ejerce el peso del vehculo en movimiento; c.Pendiente portransicin,eselbombeo dado para elcambio gradual de la pendiente, por peralte hacia la pendiente por bombeo; d.Taludes,sonlosplanosinclinados delaterraceraque pertenecen ala seccin tpica de una carretera.Los taludes determinan los volmenes. 2.2.3.2.Alineamiento horizontal y vertical Elalineamientohorizontalyvertical,permitenhacerdiseosdondese conjuguen a un mismo tiempo el recorrido de la va, tanto en su longitud como ensuelevacin.Elprocedimientogeomtricoimplicaelusodetangentesy curvaturas,endiversascombinacionesparaestablecereltrazo 76 horizontaloalineacindelaruta,ydenivelesypendientesverticalespara desarrollar el perfil de la misma en el plano vertical. 2.2.3.2.1.Alineamiento horizontal Elalineamiento horizontaleslaproyeccinsobreunplanohorizontaldel ejedeunacarretera.Debesercapazdeofrecerseguridadypermitir asimismo uniformidad de operacin a velocidad aproximadamente uniforme. Los elementos que definen el alineamiento horizontal son los siguientes. a.Tangentes,sonlasproyeccionesrectassobreunplanohorizontalque unen a las curvas circulares; b.Curvas circulares,sonproyecciones sobreunplanohorizontal dearcos decrculo.Lalongituddeunacurvacircularest determinada desde el principiodeunacurvahastaelprincipio delatangenteoelfinaldela misma curva; c.Curvas de transicin,su funcin es proporcionar un cambio gradual a un vehculo, en un tramo en tangente a un tramo en curva. Estetipo de transicin es muy importante, pues generalmente los estancamientosdeaguadelluvia,ocurrenentramosencurva,msnoen los tramosrectos(tangentes). Eltrazoyconstruccindeestatransicin,debe ser meticulosamente realizado para garantizar un drenaje adecuado. 77 Figura 9.Planta de una curva horizontal PC= Principio de Curva = Grado de Curvatura D= Angulo Central LC = Longitud de Curva ST = Sub-Tangente R = Radio PT =Principio de Tangente Fuente: Normas para el diseo geomtrico de las carreteras regionales; SEICA. 2.2.3.2.1.1.Diseo de curvas c horizontales Las curvas horizontales, sediseanenlasvasdecomunicacincuando haycambiodedireccindentrodelasproyeccioneshorizontales,son utilizadas para unir dos tangentes consecutivas. Paraelclculodeloselementosdecurva,esnecesariotenerlas distanciasentrelospuntosdeinterseccin,localizacin,losdeltas()yel grado decurva (G) que ser colocado por el diseador. Con el Grado (G) y el delta () se calculan los elementos de curva que se localizan en la figura 10. El radio de las curvas por usar, se determina por condiciones o elementos dediseoparaquelosvehculospuedasalvarlassinpeligrodecolisin,con seguridad,tratandoquelamaniobradecambiodedireccinseefectesin esfuerzos demasiado bruscos. 78 Las partes de las curvas horizontales son las siguientes: a.Puntodeinterseccin:paratrazarlascurvasquedeberllevarel proyecto,senecesitaconocerlascoordenadastotalesdelmismo,por medio de topografa, donde un punto de interseccin (vrtice de la curva) esaquelpuntoquetienenencomndosrectas,talycomosepuede observar en l