Drenes californianos

Drenes horizontales

Se trata de un tipo de drenaje profundo de orientación predominantemente horizontal que se emplea comúnmente en el drenaje de taludes mediante una tubería perforada de pequeño diámetro y gran longitud en relación al diámetro.

El dren californiano parte de la superficie del talud y consta de un tubo ranurado de pequeño diámetro, frecuentemente de PVC, que puede ir acompañado de geotextil para evitar colmataciones y dispuesto con una inclinación de aproximadamente 5-10º respecto a la horizontal para permitir el drenaje de los tubos. En galerías u otros usos se disponen otras inclinaciones, incluso en vertical.

La finalidad es deprimir el nivel freático o drenar el talud para así reducir las presiones intersticiales que actúan sobre las potenciales superficiales de deslizamiento; lo que conlleva en un incremento de la resistencia del terreno y una reducción del peso del talud.

Es una de las medidas más efectivas para favorecer la estabilidad ya que junto con la pendiente del talud, el agua es la principal fuente de inestabilidades.

Perforación drenes californianos

La perforación se realiza frecuentemente con los mismos carros perforadores a los empleados en la instalación de bulones o ejecución de perforaciones.

La perforación deber ser lo suficientemente amplia para poder instalar el dren horizontal holgadamente y debe presentar, como se ha comentado antes una ligera inclinación hacia el talud que permita el drenaje del agua.

Conviene indicar que no deberían utilizarse lodos bentoníticos para sostener las paredes de perforación pues éstos forman una barrera o cake que dificulta la permeabilidad de los tubos drenantes.

En los casos en los que los terrenos de perforación sean inestables, debe utilizarse tuberías de revestimiento hasta la instalación del tubo dren.

Tubos drenes horizontales

Se emplean tubos perforados o ranurados de pvc o metálicos, siendo preferibles los primeros puesto que presentan una resistencia a la corrosión mucho mayor.

Las aberturas deben disponerse en los tramos donde se prevé captar el agua freática y frecuentemente los 2 o 3 primeros más cercanos al talud no deben presentar orificios para no erosionar la superficie del talud.

En los casos donde se prevean colmataciones importantes debe disponerse geotextil o realizar un mantenimiento periódico mediante la limpieza de la tubería drenante con aire o agua a presión.

Geometría tubería de drenaje

En cuanto a la disposición de los mismos, dependerá de las condiciones hidrogeológicas y morfológicas del talud o ladera así como la necesidad de alejar el nivel freático de la superficie. No obstante, usualmente se disponen 1 o 2 filas de drenes californianos espaciados entre 3 y 10 m.

Si los taludes son muy altos, son frecuentes la disposición de bermas y la ejecución de 1 línea de drenes al pie de cada berma cuya agua drenada debe ser recogida en una cuneta impermeable para no favorecer la entrada de agua a través de la berma.

Se trata de una primera aproximación, la disposición final debe ir justificada mediante el correspondiente estudio hidrogeológico y un cálculo de estabilidad de taludes.

Lo ideal es ejecutar los drenes subhrizontales a la vez que se ejecuta las labores de excavación puesto que además de mejorar las condiciones de estabilidad del talud facilita enormemente la ejecución de los drenes, sobre todo en taludes de gran altura.

Por último indicar que el agua captada por los drenes debe canalizarse y llevarse al sistema general de drenaje mediante el uso de cunetas y otros sistemas de drenaje superficial.

Presentan como ventajas respecto a otros sistemas de drenaje las siguientes:

• La instalación es relativamente rápida y poco compleja en comparación con otros sistema de drenaje profundo.
• Permite alcanzar toda la superficie del talud.
• Puede ejecutarse una vez iniciadas las inestabilidades.
• El drenaje se realiza por gravedad no requiriéndose el uso de bombas o sistemas auxiliares.

En contra, los drenes horizontales presentan las siguientes desventajas:

• No permiten una profundidad excesiva en comparación con otros sistemas de drenaje profundo.
• Se ejecutan posteriormente a la ejecución del talud por lo que la estabilidad del talud puede verse comprometida.

Los drenes californianos suelen presentar una elevada eficacia en terrenos que intercalan niveles permeables con niveles impermeables como es el caso de las calizas o areniscas estratificadas en bancos de arcillas/margas. Igualmente funcionan bastante bien en taludes rocosos muy meteorizados.

Tenemos otros post relacionados con las medidas de estabilización como es el caso de las entibaciones, muy utilizadas en la excavación de zanjas.

 

Imagen principal tomada de: http://www.arqhys.com