El exceso de agua provocado por lluvias o desbordamientos puede afectar negativamente a las propiedades geomecánicas, hidrostáticas y volumétricas del pavimento de la carretera. Las obras de drenaje tienen como objetivo controlar y redirigir este exceso de caudal para evitar daños estructurales que puedan ocasionar interrupciones de tráfico, daños en el entorno, etc.

Antes de diseñar y acometer cualquier obra de drenaje deben tenerse en cuenta diversos factores, entre ellos cuál es la ubicación, qué área debe drenarse, cuál es la capacidad hidráulica de la misma y qué tipo de intervenciones es necesario realizar.

¿Por qué son importantes las obras de drenaje en las carreteras?

Además de proteger la estructura de la carretera, las obras de drenaje son fundamentales para garantizar la seguridad de la circulación de vehículos.

La principal función del sistema de drenaje de una carretera es evacuar el agua procedente de las precipitaciones para que la superficie de rodadura quede libre de encharcamientos y evitar así el peligroso «aquaplaning».

Un buen sistema de drenaje no solo permite una conducción más segura, también evita problemas de sedimentación de los elementos procedentes de los terrenos en desmonte. Cuando estos elementos son arrastrados por el agua de la lluvia o por la acción de la gravedad pueden provocar un efecto de erosión que deteriora el pavimento de prematuramente.

Algunos de los objetivos de las obras de drenaje son:

• Evitar que el agua subterránea ascienda hasta la subrasante.
• Evitar que el agua de los arroyos sea remansada por los terraplenes.
• Evitar que los cortes de suelo se saturen con el peligro de derrumbes, deslizamientos y fallas que eso supone.
• Evitar que el agua de las cunetas reblandezca las terracerías originando asentamientos peligrosos.

Tipos de obras de drenaje

Las obras de drenaje incluyen la construcción de estructuras transversales, travesías y subdrenajes superficiales y subterráneos. El drenaje superficial puede ser longitudinal o transversal en función de su posición respecto al eje del camino.

Para evitar que los escurrimientos lleguen a la carretera o permanezcan en ella suele optarse por realizar obras de drenaje longitudinales, siendo las más comunes cunetas, contracunetas, bordillos y canales de encauzamiento.

Las obras de drenaje transversal, por su parte, dan paso al agua que cruza de un lado a otro del camino gracias a tubos, losas, cajones, bóvedas, lavaderos, vados, sifones invertidos, puentes y sistemas para el bombeo de la corona. Se consideran obras de drenaje mayor las que superan los seis kilómetros (puentes) y de drenaje menor las inferiores (alcantarillas).

¿Qué necesitamos para planificar las obras de drenaje?

Planificar las obras de drenaje de una carretera es un trabajo global en el que deben tenerse en cuenta diferentes factores, entre ellos el proyecto geométrico de la carretera y sus secciones de construcción. Para realizar las obras de drenaje de una carretera también es necesario disponer de un estudio geológico de la zona y conocer la capacidad de infiltración en la zona.

Disponer de fotografías aéreas, conocer las restituciones fotogramétricas del terreno, precisar las características fisiográficas de la cuenca y analizar el comportamiento de la corriente son acciones básicas para elaborar un proyecto de estas características.

En obras de drenaje de gran envergadura como por ejemplo puentes, conocer los modelos topo hidráulicos e hidrológicos, y los proyectos similares sobre el mismo cauce pueden servir como ejemplo a escala natural.

Una vez dispongamos de esta información, se realizará el diseño de las obras de drenaje en función de:

• Factores topográficos. Entre ellos la ubicación de la carretera, la situación respecto al terreno contiguo – dependiendo de si es una ladera, un terraplén, etc.-,  la tipología del relieve – llano, accidentado- y la disposición de referencias a la vía.
• Factores hidrológicos. Están relacionados con el área de la cuenca de recepción y el aporte de aguas superficiales que afectan directamente a la carretera. El principal dato es conocer el nivel y caudal de las aguas subterráneas que puedan infiltrarse en las capas inferiores.
• Factores geotécnicos. Afecta a la naturaleza y características del suelo y a la posibilidad de corrimientos o erosiones sobre el mismo. Entre estas características a estudiar destacan permeabilidad, homogeneidad, estratificación, compacidad y vegetación.

Elementos de canalización, desagüe y evacuación de las obras de drenaje

Las obras de drenaje deben incluir elementos de canalización (que recogerán las aguas pluviales), elementos de desagüe (para aliviar el caudal de los anteriores, facilitando la salida de las aguas) y elementos de evacuación (que conducen las aguas hacia su cauce natural).

Elementos de canalización

Dentro de los elementos de canalización destacan:

• Las cunetas. Zanjas que se hacen a ambos lados del camino con el propósito de recibir y conducir el agua pluvial.
• Los caces. Franjas estrechas que en los bordes de la calzada para recoger y conducir las aguas superficiales y de escorrentía hasta un elemento de desagüe.

Elementos de desagüe

Dentro de los elementos de desagüe, los más comunes son los sumideros (permiten el desagüe de los elementos de canalización).

• En zonas urbanas, éstos se conectan a la red de alcantarillas.
• En zonas semiurbanas y cuando no existe sistema de alcantarillado urbano, las obras de drenaje deben conducir el agua hacia los cauces naturales más cercanos y su evacuación se realizará a través de colectores.
• En zonas rurales, vías interurbanas y vías fuera de poblaciones, la evacuación se planifica siguiendo los cauces naturales por los que iría el agua si no existiera carretera.

Sistemas de drenaje eficientes y sostenibles

En los entornos urbanos los sistemas de drenaje permiten gestionar prácticamente la totalidad del agua de las precipitaciones, conduciéndola con seguridad hasta los puntos bajos de las cuencas. Sin embargo, este agua podría reutilizarse si se redujera la cantidad de superficie impermeable o si se mejorara la gestión de las aguas pluviales.

El objetivo, por tanto, es mejorar los planes de hidrología locales aportando un enfoque más sostenible gracias a los Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS). Estos planes incorporan novedosas técnicas de gestión de aguas pluviales reproduciendo y/o restituyendo algunos de los procesos hidrológicos previos al desarrollo urbanístico (infiltración, filtración, almacenamiento, laminación, etc.), e integrando estratégicamente elementos de control de escorrentía en el paisaje urbano. Los beneficios de estos sistemas de drenaje son importantes a nivel social, económico y ambiental.

El diseño de las obras de drenaje debe realizarlo siempre una empresa con experiencia en ingeniería civil como en Ingeniería CA&CCA, ya que una mala localización o planificación de las mismas puede suponer importantes pérdidas económicas. En Ingeniería CA&CCA realizamos estudios hidráulicos y de gestión de agua contando con una dilatada experiencia en estos servicios.

Si tienes alguna duda, no dudes en consultarnos.