Análisis comparativo de la capacidad hidráulica entre el Dren Francés y el Geodrén Lamidren L20DB como sistemas de subdrenaje en la infraestructura vial

Abstract

RESUMEN : Los sistemas de subdrenaje utilizados en estructuras de pavimentos; cumplen la función de evacuar el agua infiltrada en el suelo y abatir los niveles freáticos del agua subterránea presentes, con el fin de aportar en la estabilidad de la estructura y los taludes de la carretera. En la clasificación de subdrenes, se encuentran los drenes longitudinales, los cuales se colocan en una dirección, específicamente paralela al eje de la carretera. Está constituido por una zanja a cierta profundidad, un filtro de material triturado, un geotextil y usualmente un tubo colector. La efectividad del sistema de subdrenaje a emplear, depende en su gran mayoría, de la aproximación que se logre con el diseño, en cuanto a las condiciones existentes, a la naturaleza del fenómeno de infiltración, de los materiales involucrados, características geométricas de las vías y del diseño del pavimento. Muchos de estos sistemas tradicionales (dren francés) pueden presentar periodos de vida muy corto, debido al mantenimiento que se le deben hacer a lo largo de su vida útil, lo cual puede representar incrementos presupuestales en el sistema. Este documento describe los métodos y teorías mediante las cuales se realizaron los cálculos para diseñar dos sistemas de subdrenajes, con base en el Manual de drenaje de carreteras del Instituto Nacional de Vías (INVIAS) (Manual de drenaje para carreteras, 2009). Se emplearon datos de estudios preliminares para comparar el comportamiento de dos tipos de subdrenajes diferentes para un tramo de vía ubicado en la zona andina, se diseñó dos sistemas para un mismo caudal de infiltración evaluando la capacidad hidráulica y el costo de construcción entre subdren francés y del geodrén Lamidren L20DB. Con el fin de incursionar en nuevas técnicas de subdrenaje que mejoren la capacidad de drenaje de la vía, y por consiguiente, una reducción en los costos en su ejecución. Se observó que el sistema de subdrenaje realizado con el geodrén Lamidren L20DB aporta el triple de la capacidad de drenaje para un mismo caudal de infiltración en comparación con el subdren tradicional francés. Además, los resultados de análisis revelaron un ahorro económico del 41% implementando el subdrenaje con el geodrén debido a que su alta capacidad hidráulica permite la reducción de la cantidad de excavación para la zanja y del material triturado filtrante. En conclusión, el sistema de subdrenaje diseñado con el geodrén Lamidren L20DB presente mayor capacidad de drenaje y mayor economía en comparación con el diseño del sistema tradicional subdren francés; este documento puede ser considerado por diseñadores viales en futuros proyectos viales donde deseen optar por alternativas de subdrenaje que aporten a la calidad, económicas y eficientes hidráulicamente.