Revestimiento de canales

REVESTIMIENTO DE CANALES
DOCENTE:
ING.JOSE ARBULU R
INTEGRANTES:
- GONZALES ALVITEZ VICTOR
- GONZALEZ ROJAS ALBERT
ESCUELA PROFESIONAL DE
INGENIERIA CIVIL
HIDRAHULICA APLICADA

CONTENIDO:
(A) REVESTIMIENTO EMPLEADO EN
CANALES
(B) PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO
(C) COSTOS EN CANALES REVESTIDOS

REVESTIMIENTO
EMPLEADO
EN CANALES

 INTRODUCCION:
Los canales son el principal medio físico para la conducción
de las aguas desde su fuente de origen hacia las áreas de
riego. En algunas zonas, por razones climáticas,
topográficas, de accesibilidad, o de costos de
mantenimiento entre otras, se usan otros medios como
las tuberías o túneles, etc. Sin embargo, por razones
económicas, prácticamente la totalidad de los proyectos
el canal está siempre presente, ya sea en la conducción o
en la distribución de las aguas.
.
Por caso de estudio nos limitaremos a proporcionar
diferentes tipos de revestimiento en las cuales podremos
saber cuál de ellas utilizar; para los diferentes problemas
que se nos presenten en el ámbito de profesional.

CANALIZACION:
Por canalización se entiende al acto o hecho de
encauzar por medio de obras artificiales del
cauce natural de un curso de agua.
Las finalidades de una canalización pueden ser
múltiples delimitar el cuace, proteger las
márgenes contra erosiones o inundaciones,
recuperar terrenos.

REVESTIMIENTO:
El revestimiento y la protección de las márgenes de
las canalizaciones pueden representar hasta el 25%
del costo de implantación de estas obras,
notadamente en los usos destinado a la navegación y al
drenaje.
Por esta razón el proyecto adecuado de estos
elementos debe merecer cuidadoso análisis y
atención, con el objetivo de unir al mejor
funcionamiento técnico el menor costo.
Sin embargo, su costo y su duración dependen de la
calidad del revestimiento y del manejo adecuado que
se dé a las aguas superficiales.

Los materiales de mayor empleo
para el revestimiento de canales
son:
revestimiento con mampostería.
revestimiento con Concreto.
revestimiento con Mortero.
revestimiento con Concreto asfaltico.
revestimiento con Con colchones reno
revestimiento con Mantos permanentes.
revestimiento con Con Gaviones.

REVESTIMIENTO CON MAMPOSTERIA
La mampostería constituye un excelente revestimiento de los
canales.
Los recubrimientos de mampostería (piedra, ladrillo, bloques,
etc.) se pueden utilizar cuando estos materiales abundan y la
mano de obra es económica y recomendable.
Los de piedra pueden construirse juntando con mortero o
simplemente acomodándola (zampeado).

REVESTIMIENTO CON CONCRETO:
 Los revestimientos de concreto con refuerzo se utilizan
cuando el canal se construye en sitios cuyos cambios de
temperatura son extremos y hay fluctuaciones frecuentes del
gasto.
 El acero de refuerzo sirve para evitar el agrietamiento del
concreto como resultado de dichos cambios de temperatura y
para controlar las grietas y con ello las filtraciones.
 La sección del acero de refuerzo en dirección longitudinal es
del 0.1 al 0.4% y en la dirección transversal del 0.1 a0.2%,
representa una parte importante del costo total y a veces s
posible suprimirlo mediante las juntas de construcción.
 El revestimiento de concreto, si bien implica un costo inicial
elevado, presenta a su vez múltiples ventajas, puesto que es
muy duradero, los costos de conservación son mínimos y su
capacidad aumenta a causa de que la superficie es
relativamente lisa.

REVESTIMIENTO CON MORTERO:
Los revestimientos de mortero a base de pistola
de cemento se usan en canales pequeños, pero el
procedimiento deja la superficie rugosa que
debe ser terminada a mano si se desea una de
primera clase.
Además son más propensos a fallas de presión
hidrostática.
El espesor no es mayor de 5cm en taludes firmes.
El cemento se mezcla con arena previamente
cernida a través de la malla N°4 de 4.76 mm de
abertura, en proporción 1:3 a 1.4.
Para revestir acequias, canales se emplea el
mortero de cemento portland aplicado por medios
neumáticos.

REVESTIMIENTO CON CONCRETO ASFALTICO:
El concreto asfaltico es una mezcla de
arena, grava, cemento y asfalto, realizada a
temperaturas de 160°C o más, según el tipo
de asfalto.
Los recubrimientos a base de concreto
asfaltico tienen algunas ventajas por su
flexibilidad y resistencia a la erosión, si
bien falla por imtemperismo.
Los espesores varían de 6.5 a 10cm
dependiendo del tamaño del canal.
El asfalto se mezcla con arena o con arena y
grava en proporción de 6 a 11% en peso y se
le agrega después el material fino (70%
menor que la abertura de la malla N°200).

REVESTIMIENTO CON COLCHONES RENO
Los colchones Reno pueden actuar como
protección de márgenes y como revestimiento
parcial o total del fondo, cuando es necesario
estos colchones pueden ser utilizados para
favorecer la rápida recuperación de a
vegetación, integrando la canalización al
medio ambiente.
En los canales de aducción, los colchones Reno
actúan como protección del elemento
impermeabilizante (en general geomembranas
colocadas entre dos geotextiles no tejidos)
minimizando, debido a su peso, los efectos de
la subpresión (fotos A y B).En cursos de agua
de baja velocidad.

MANTOS PERMANENTES:
Los canales abiertos en tierra son susceptibles a
erosionarse debido a la fuerza de arrastre del flujo
de agua que genera esfuerzos cortantes en su
superficie, ocasionando desprendimiento de material,
lo que conlleva a la pérdida de la sección y a la
reducción de su desempeño hidráulico.
El manto permanente Terratrac TRM brinda protección
inmediata contra la erosión en la superficie de
canales en tierra en ausencia de vegetación gracias a
su alta resistencia contra las fuerzas hidrodinámicas
presentes en el flujo de agua, además sirve de soporte
en el crecimiento y establecimiento de la vegetación y
refuerza la vegetación madura, con lo cual se logra
mantener la sección de diseño del canal y su buen
funcionamiento a largo plazo.

REVESTIMIENTO CON GAVIONES
El recubrimiento de gavion es de forma
de colchon de 20 ò 30 centimetros de
espesor.
Sus aplicaciones principales son el
revestimiento de márgenes de canales y
ríos, protección en de estribos de
puentes, plataformas de formas de
cimentación y consolidación de taludes
en carreteras y vías de comunicación.

VENTAJAS QUE OFRECE EL REVESTIMIENTO EN
CANALES
PREVENCIÓN DE LA EROSIÓN.
IMPOSIBILIDAD DE ROTURAS.
ELIMINACIÓN DE VEGETACIÓN.
AUMENTO DE LA CAPACIDAD DEL CANAL.
DISMINUCIÓN DE LOS COSTOS DE MANTENIMIENTO.
REDUCCIÓN DE LOS COSTOS DE RIEGO.
PROTECCIÓN DE LA SALUD PÚBLICA.
ACORTAMIENTO DEL TRAZADO POR LAS MAYORES PENDIENTES
ADMISIBLES.
ELIMINACIÓN DEL EFECTO DE LA SALINIZACIÓN DE LAS
TIERRAS.
CONDICIONES QUE DEBEN CUMPLIR LOS REVESTIMIENTOS DE
CANALES.

PROCESO CONSTRUCTIVO DEL
REVESTIMIENTO DE UN
CANAL

PROCESO:
Emplantillar.
Colocación de cerchas:
Revestimiento.
Extracción de las cerchas.
Curado del canal revestido.
Llenado de las juntas de
dilatación.

Llenado de las juntas de
dilatación:
sección de llenado

SECCION CON REVESTIMIENTO DE COSTO MINIMO:
Una vez que se ha decidido la conveniencia técnica de
revestir un canal, un aspecto muy importante en su
diseño consiste en elegir las dimensiones de la
sección de modo que sea mínimo el costo del material
de revestimiento.
Dicho costo depende del tipo de material y del volumen
empleado; este último es a su vez función del espesor
y del perímetro que se reviste en la sección.
Cuando el costo del material es el mismo de la
plantilla y taludes (igual material y espesor) y solo
se reviste el perímetro mojado de la sección, el costo
mínimo se obtiene con la sección hidráulica optima,
pero si el material, espesor o costo unitario son
distintos en plantilla y taludes, el problema se torna
más complejo.

En este sentido, sin embargo, deberán tomarse en cuenta las
consideraciones siguientes:
 En zonas de topografía uniforme, tal como se
muestra en la figura, si se tiene la libertad de
ajustar la rasante del canal de manera que
resulte aproximadamente paralela al terreno,
y si los recubrimientos de la placa de fondo y
de los taludes son de características idénticas
( iguales costos), el canal diseñado con el
criterio de la máxima conducción hidráulica
será frecuentemente el de la máxima
economía.

Por otra parte, en canales construidos en terrenos de
topografía irregular, como se muestra en la figura, o
cuando los condicionantes altimétricos del proyecto fijan
las cotas de arranque A y de descarga en B, entonces una
sección de menor ancho en la base que la de máxima
conducción hidráulica, requerirá una menor sobre
excavación; que se puede compensar el mayor costo de la
sección neta de flujo. Nótese además que el ancho en la
superficie es ahora menor, y si el costo del terreno es
apreciable, esta circunstancia tiende tambien a favorecer
la sección mas angosta, cuyo ancho, sin embargo, debe
permitir un eficiente mantenimiento.

- Hemos visto que la sección trapecial de máxima conducción
absoluta corresponde a un semi-hexagono regular. Sin embargo, los
costos de colocación del concreto armado para inclinaciones en 60°,
pueden ser tales que una sección con taludes tentidos, por ejemplo
1.5:1, resulte finalmente, de menor inversión, aunque el perímetro
y la sección neta de flujo resulten mayores.
- Si la losa de fondo de un canal revestido tiene características y
costos diferentes al de los taludes o muros, entonces la
identificación de la sección de máxima economía se complica.
- Consideremos el caso del diseño de un canal en régimen uniforme,
como se muestra en la figura, con las características siguientes:
Rasante de fondo fija.
Gasto y rugosidad conocidas.
Sección rectangular.
Recomendación en cuanto a la inclinación de los taludes
de la sobre-excavacion

Primeramente se actualizara la información en cuanto a costos
unitarios y se formulara la función que evalua el costo total:
En el cual Ca…Cn son los diversos costos por los conceptos ya
señalados. Luego comenzando con el ancho be correspondiente a la
sección de máxima conducción hidráulica, y mediante la aplicación
de la ecuación de Manning, se obtienen las profundidades para
anchos menores de be; definiéndose asi la sección de flujo y por
consiguiente el conjunto de costos totales: C1,C2, C3,….,Cn.
C=Ca+Cb+…+Cn

Con la ayuda del grafico, por ejemplo se puede identificar
con precisión, el ancho y, en consecuencia la sección mas
económica:

Obsérvese, sin embargo que el requerimiento de un ancho minimo
br, por razones de mantenimiento, podría descartar la solución
del minimo costo.
Una vez identificada la alternativa que, en principio, surge
como la mas recomendable, deberá verficarse su comportamiento
ante otras limitantes tal como aquella referente a los valores
limites de la velocidad: minimo para evitar la sedimentación y
máxima para garantizar la integridad del recubrimiento.
o costo.

 DISEÑO DE CANALES:
 Primeramente los canales deben de conducir los caudales de captación desde
la obra de donde se trabaja hasta el lugar de carga o distribución.
 Ahora, dependiendo sus funciones los canales de pueden clasificar en; Canal
de primer orden o canal madre esta es trazada con una pendiente mínima.
Canal de segundo orden o laterales estos salen a partir del canal madre y el
caudal que estos tienen es repartido hacia los sub-laterales, ahora se conoce
como unidad de riego al área de riego que sirve un lateral. Canal de tercer
orden. Nacen de los canales laterales es por ello que le llaman canales sub-
laterales, el area de riego que sirve un lateral se conoce como unidad de
rotación.
 Podríamos decir que varias de estas unidades es una unidad de riego y varias
de estas forman un sistema de riego o comúnmente llamado canal madre o
de primer orden.
 El diseño de canales tiene varios elementos como el trazo de canales para
este es necesario recolectar fotografías aéreas, áreas de cultivo, caseríos,
entre otros. Otros elementos son los planos topográficos y catastrales.
 Si no existe una información topográfica se procede a levantar el relieve del
canal, como hacemos esto, pues reconociendo el terreno, haciendo un trazo
preliminar y por ultimo haciendo un trazo definitivo.

 Ahora cómo podemos reconocer el terreno, pues
recorriéndose la zona y anotando los factores que influyen en
la determinación de un eje probable de trazo. Para el trazo
preliminar con un brigada fotografía levantamos la zona,
clavamos las estacas de la poligonal preliminar y luego el
levantamiento con teodolito, luego se nivelará la poligonal y se
hará el levantamiento de secciones transversales, estas se
harán de acuerdo a criterio, si es un terreno con una alta
distorsión de relieve, la sección se hace a cada 5 m, si el
terreno no muestras muchas variaciones y es uniforme la
sección es máximo a cada 20 m.
 Con los datos del trazo preliminar se procede al definitivo teniendo
en cuenta la escala del plano, la cual depende básicamente de la
topografía de la zona y de la precisión que se desea.
 Por otra parte en el diseño de canales al hacer el cambio forzado de
dirección esta se sustituye por una curva cuyo radio debe ser
mínimo, ya que la curva no será hidráulicamente más eficiente, en
cambio sí será más costoso al darle una mayor longitud o mayor
desarrollo.

 Luego de definir el trazo del canal, debemos de
dibujar el perfil longitudinal de el trazo, es
recomendable hacer el dibujo del perfil sobre un
papel milimetrado transparente y que sea de color
verde ya que este es mas practico que el canson y
permite que se noten las líneas milimétricas en las
copias.
 Esto en conjunto se conoce como resalte de un
canal, este deberá de tener en cuenta los puntos de
captación si se trata de un canal de riego y los
puntos de confluencia si es un drenaje. La pendiente
de la rasante de fondo, debe ser igual a la pendiente
natural promedio del terreno, si no es posible, se
proyectan caídas o saltos de agua.

 El plano final del perfil longitudinal de un canal, debe
presentar kilometraje, tipo se suelo, ubicación de la
obras de arte, pendiente, etc. Es importante que
tenga en cuenta que cuando el canal es de máxima
eficiencia hidráulica cuando para la misma área y
pendiente conduce el mayor caudal, ésta condición
está referida a un perímetro húmedo mínimo. Un
punto muy importante es que el diseño de canales
tiene diferentes factores, aunque el diseño final se
hará considerando las diferentes posibilidades y el
resultado será siempre una solución de compromiso,
porque nunca se podrán eliminar todos los riesgos y
desventajas, únicamente se asegurarán que la
influencia negativa sea la mayor posible y que la
solución técnica propuesta no sea inconveniente
debido a los altos costos.

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