DEPARTAMENTO DE INGENIERIA GEOGRAFICA
PROYECTO Y CONSTRUCCIÓN DE OBRAS SANITARIAS PARA LOTEO DE CONJUNTO HABITACIONAL – CIUDAD HORIZONTE
PUENTE ALTO
“ TRABAJO DE TITULACION PRESENTADO EN CONFORMIDAD A LOS REQUISITOS PARA OBTENER EL TITULO DE
INGENIERO DE EJECUCIÓN EN GEOMENSURA “
PROFESOR GUIA : SR. JOSE JARA HENRIQUEZ
MIGUEL ANGEL ESPINOZA LOBOS 2004
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a Dios por tenerlo siempre a mi lado, entregándome buena salud y las fuerzas necesarias para el logro de este objetivo.
A mis queridos y adorados Padres, por la paciencia y confianza depositadas en mi gestión.
A mis hijos Miguel Angel y Rodrigo Andrés, a quienes Amo inmensamente, deseando que rescaten un ejemplo de esfuerzo para que logren sus metas, en sus carreras profesionales que estudian en la Universidad de Tarapacá y en la Escuela de Oficiales de Carabineros “ Carlos Ibáñez del Campo “.
A mi familia en general, mis sobrinas, sobrino Arturito y especialmente a mi hermano Carlos por el apoyo incondicional que me ha brindado.
RESUMEN
El desarrollo de la presente memoria tiene por finalidad dar a conocer los Proyectos Sanitarios que están involucrados en cualquier Obra de Construcción, el de Alcantarillado y Agua Potable, dentro de los cuales el Ingeniero de Ejecución en Geomensura puede tener una importante participación, debido al conocimiento topográfico, desarrollo de planos en general, además que, teniendo conocimiento en Construcción General ya que está inserto en el área, se encuentra capacitado para realizar el Estudio, Diseño, Construcción y Supervisión en este tipo de Proyectos.
Dentro del Marco Teórico se entregan las Normas Técnicas y Reglamentos para la ejecución, Bases de cálculo y Materiales utilizados.
Se presenta en detalle el Proyecto de Alcantarillado y Agua Potable para Loteo de conjunto habitacional “Ciudad Horizonte” de Puente Alto.
Finalmente, debido a que el Ingeniero de Ejecución en Geomensura actualmente está formando parte en el Desarrollo de las Obras en Construcción, es que se presentan todas las etapas involucradas para la Instalación de Redes y el proceso Inspectivo para su recepción.
Teniendo presente que la base para la realización de estos Proyectos es la Topografía, es que se entrega detalladamente la forma de ejecutarlos, considerando terminología utilizada en terreno, mediante figuras, gráficos y imágenes para dar una visión mas concreta de lo desarrollado.
INDICE 1.0 CAPITULO 1 : INTRODUCCIÓN 10 1.1 Generalidades 10 1.2 Reseña Histórica 11
1.3 Hipótesis del Trabajo 13
1.4 Antecedentes 14
1.4.1 Antecedentes Generales 14
1.4.2 Antecedentes Específicos 14
1.4.3 Antecedentes Legales 14
1.4.4 Antecedentes Técnicos 15
1.5 Planteamiento del Problema 15
1.6 Estado Actual del Problema 16
1.7 Objetivos 17
1.7.1 Objetivos Generales 17
1.7.2 Objetivos Específicos 17
1.8 Descripción del tema 18
1.9 Metodología 19
1.9.1 Recopilación de Antecedentes 19 1.9.2 Base de Cálculo del Proyecto 19
1.9.3 Presupuesto 19 1.9.4 Aprobación 19 1.9.5 Conclusiones y Recomendaciones 19 2.0 CAPITULO 2 : MARCO TEORICO 20 2.1 Sistemas de Alcantarillado 20 2.2 Ventajas y Desventajas 20 2.2.1 Sistema Unitario 20 2.2.2 Sistema Separado 21
2.3 Bases de Calculo de Sistemas
2.3.1 Plazo de Previsión 21 2.3.2 Determinación de la demanda 21
2.4 Diseño hidráulico colectores 25
2.5 Criterios de diseño 26 2.5.1 Caudal 26 2.5.2 Capacidad 26 2.5.3 Velocidad 27 2.5.4 Pendiente 27 2.5.5 Material 27 2.5.5.1 Tipos de Uniones 27 2.6 Cámaras 29
2.7 Normas y Reglamentos para
Ejecución Proyecto Alcantarillado
30
2.8 Norma Chilena Agua Potable 38
3.0 CAPITULO 3 : PROYECTO DE ALCANTARILLADO 51 3.1 Memoria 51 3.1.1 Antecedentes generales 51
3.1.2 Factibilidad de servicio sanitario 51
3.1.3 Construcción por etapa 52
3.1.4 Planificación de las obras de desagüe
52 3.1.5 Obras previstas en la primera
etapa
54 3.1.5.1 Colector para la primera etapa 55
3.1.5.2 Tuberías y diámetros 55
3.1.5.3 Bases de calculo primera
etapa 55
3.1.5.4 Colector calle La Primavera 56
3.1.5.5 Calculo Colector proyectado calle La Primavera
58 3.2 Especificaciones generales 59 3.3 Presupuesto estimativo 71
4.0 CAPITULO 4 : PROYECTO DE AGUA POTABLE 77 4.1 Memoria 77 4.1.1 Antecedentes generales 77 4.1.2 Factibilidad de servicios generales 77
4.1.3 Construcción por etapas 78
4.1.4 Planificación de las obras 78 4.1.5 Obras previstas en la primera
etapa 80
4.1.5.1 Manzana 5 80
4.1.5.2 Red de distribución 80 4.1.5.2.1 Primer tramo de alimentadora 81 4.1.5.3 Tubería y diámetro en la etapa 81
4.1.5.4 Bases de calculo 82
4.1.5.4.1 Loteo en general 82 4.1.5.4.2 Loteo primera etapa manzana 5 82 4.1.5.4.3 Alimentadora avenida Las Nieves 83
4.1.5.5 Especificaciones 86 4.1.5.6 Presupuesto estimativo 96 5.0 CAPITULO 5 : CONSTRUCCION DE REDES 100 5.1 Inspección particular de alcantarillado 103 5.1.1 Entrega de trazado 103
5.1.2 Nivelación y control de cruceta y
niveletas 104 5.1.3 Trazado de un tramo 110 5.1.3.1 Aspecto constructivo 110 5.1.3.2 Aspectos inspectivos 113 5.1.4 Excavaciones 114 5.1.4.1 Tajo abierto 114 5.1.4.2 Aspecto constructivo 115 5.1.4.3 Excavaciones de uniones domiciliarias 121 5.1.4.4 Resumen de las labores 122
inspectivas 5.1.5 Colocación 124 5.1.5.1 CCC 124 5.1.5.2 PVC 124 5.1.5.3 Aspecto constructivo 126 5.1.5.3.1 Maestreo 126 5.1.5.3.1.1 CCC 126 5.1.5.3.2 Hilvanado del colector 128 5.1.5.3.2.1 CCC 128 5.1.5.3.3 Empalme de la Unión Domiciliaria al colector 130 5.1.5.3.3.1 CCC 130 5.1.5.3.3.2 PVC 130
5.1.5.3.4 Emboquillado del colector y de los empalmes
131 5.1.5.3.5 Hilvanado y emboquillado de las
UD 132 5.1.5.3.5.1 CCC 132 5.1.5.3.5.2 PVC 132 5.1.5.3.6 Despiches y tapones 132 5.1.5.3.6.1 CCC 132 5.1.5.3.6.2 PVC 134 5.1.5.3.7 Llenado con agua el colector y
UD 134 5.1.5.3.8 Construcción de poyos de hormigón 135 5.1.5.3.9 Aspecto Inspectivo 135 5.1.6 Cámaras de inspección 136 5.1.6.1 Tipos de cámaras 136 5.1.6.1.1 Cámara tipo a 139 5.1.6.1.2 Cámara tipo b 142 5.1.6.2 Aspecto constructivo 142 5.1.6.2.1 Obra gruesa 142 5.1.6.2.2 Obra fina 145 5.1.6.3 Aspecto inspectivo 146 5.1.6.4 Recepción provisoria 147 5.1.6.5 Pruebas a la Red Alcantarillado 148
5.2 Redes de agua potable 154 5.2.1 Trazado de tubería 154 5.2.1.1 Aspecto inspectivo 154 5.2.2 Excavación 155 5.2.2.1 Aspecto constructivo 155 5.2.2.2 Aspecto Inspectivo 156 5.2.3 Colocación de las tuberías 157 5.2.3.1 Aspecto constructivo 157 5.2.3.1.1 Asbesto cemento 158 5.2.3.1.2 PVC 158 5.2.3.2 Aspecto inspectivo 159 5.2.3.2.1 Asbesto cemento 159 5.2.3.2.2 PVC 160 5.2.4 Confecciones de uniones 160 5.2.4.1 Detalles constructivos 161 5.2.4.1.1 Anger para PVC 161 5.2.4.1.2 Gibault para asbesto cemento 161 5.2.4.2 Aspecto inspectivo 161 5.2.5 Colocación de piezas especiales y
de mecanismo 163
5.2.5.1 Aspecto constructivo 163 5.2.5.2 Aspecto inspectivo 164 5.2.5.3 Pieza de fundición para grifos 167
5.2.6 Cámaras de válvulas 169
5.2.6.1 Aspecto cosntructivo 169 5.2.6.2 Aspecto inspectivo 170
5.2.7 Refuerzos y anclajes 170
5.2.8 Otras obras de agua potable 171
5.2.9 Recepción provisoria 172
5.2.10 Prueba de Presión Matriz 174
5.2.11 Prueba de Impermeabilidad delConjunto
176
ANEXOS 177
Aprobación sectorización del proyecto agua potable
Certificado de factibilidad de servicio
Aprobación sectorización del proyecto alcantarillado Aprobación de proyecto extensiónred alcantarillado CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CAPITULO 1 : INTRODUCCIÓN
1.1 GENERALIDADES
Actualmente las obras sanitarias, en gran parte son realizadas por empresas constructoras, dentro de las cuales tiene gran importancia la participación del Ingeniero de Ejecución en Geomensura, ya sea en la elaboración de planos topográficos, de planta, detalles, generales, perfiles longitudinales, como también la elaboración de proyectos sanitarios y su ejecución dentro del departamento de urbanización de la empresa.
Toda obra sanitaria en desarrollo estará supervisada por la Superintendencia de Servicios Sanitarios, dependiente del Ministerio de Obras Públicas.
En el desarrollo del presente proyecto, la fiscalización la realiza la empresa Aguas Andina S.A., para hacer cumplir las Normas, Especificaciones y Reglamentación legal respecto a las obras a realizar en “Ciudad Horizonte de Puente Alto” .todas las etapas constructivas, mediante un ITO, quién mediante un libro de obra deja constancia del avance, control y observaciones.
1.2 RESEÑA HISTÓRICA ( SANTIAGO ) Año
1500
El Cabildo dispone la construcción de pilas y fuentes desde las cuales los "aguateros" podían extraer agua para repartirla en cántaros a lomo de mula. La construcción de pilas y fuentes continúa a lo largo de todo el siglo XVI (1600).
Año 1700
Don Ambrosio O'Higgins encarga la construcción de una red de cañerías superficiales de greda para mejorar la distribución de agua.
Año
1861 Se inicia la Empresa de Agua Potable de Santiago, (EAPS). Su primer presidente fue el Sr. Manuel Vigil Valdés.
Año
1865 Se construyen los dos primeros estanques para almacenar agua potable en la comuna de La Reina, los que se utilizaron para regular el agua proveniente de la Quebrada de Ramón. También comienza la distribución del agua a través de cañerías metálicas.
Año
1903 Se aprueba la Ley de Alcantarillado y Pavimentación de Santiago. Mediante ley N° 1624 se autorizó al Presidente de la República, para contratar la construcción del alcantarillado de Santiago y la. pavimentación de calles.
Año
1905 Comienza la construcción de las redes de alcantarillado que se ubican debajo de nuestra capital. Ese mismo año se extiende la red de cañerías de agua potable incluyéndose los grifos contra incendios.
Año 1908
Santiago ya cuenta con sistema de alcantarillado para población 400.000 hab. en una superficie de 2.466 hás (las 10 comunas urbanas de las ciudad.)
El sistema de alcantarillado adoptado es: - unitario (Aguas Servidas + Aguas Lluvias). - gravitacional (sin plantas elevadoras)
- con 2 descargas y sin tratamiento (canal y río Mapocho). - con red de lavado (introducía 2 a 3 m3/s de aguas del Río
Mapocho). Año
1917
Se inaugura el Acueducto Laguna Negra, que trae agua desde la laguna del mismo nombre ubicada en la zona cordillerana del Cajón del Maipo, hacia arriba de San Gabriel. Este acueducto tiene una extensión de 87 kilómetros y es uno de los tres que transporta actualmente agua potable a nuestra capital
Año
1930 En la década de 1930 se empieza a construir el "Alcantarillado de San Miguel" y "el ensanche oriente" correspondiente a un sector de la actual comuna de Providencia, que se conecta al sistema existente.
Año 1940
En la década de 1940 se continúa con el "ensanche oriente" que abarcó Ñuñoa y el resto de Providencia, para lo cuál se construye el colector Pedro de Valdivia con descarga al canal de derrames Quilín afluente del Zanjón de la Aguada. También se construye el "ensanche norte" que completa parte norte de la ex comuna de Santiago e incluyó parte de la antigua comuna de Renca.
Hasta fines de la década de 1940 el alcantarillado de Santiago fue del tipo unitario, con excepción del alcantarillado de Puente Alto.
Año 1953
Se pone en servicio la primera planta de producción de agua potable de Santiago, bautizada como Las Vizcachas, la que se construye a la entrada del camino al Cajón del Maipo.
Año
de Agua Potable de Santiago (EAPS) y del Servicio de Alcantarillado e incluye otros servicios públicos como los Servicios Sanitarios Nor-Oeste y Santiago Sur.
Año
1989 De acuerdo a la ley N° 18.777, EMOS se transforma en una Sociedad Anónima filial de la Corporación de Fomento de la Producción (CORFO).
Año
1999 Es inaugurada la Planta de Agua Potable La Florida, la más moderna de! País en su tipo. De esta forma, se asegura el suministro de agua potable de los habitantes de la Región Metropolitana hasta 2024.
Año 1999
El consorcio Aguas Metropolitanas conformado por Aguas Suez, se adjudican el 51,2% de la propiedad de EMOS.
Año 2001
Se cambia el nombre de EMOS S.A. a AGUAS ANDINAS S.A
Año 2001
Se inaugura la Planta de Tratamiento de Aguas Servidas El Trabal emplazada en la comunidad de Padre Hurtado. Año
2002 Comienza la construcción de la Planta de Tratamiento de Aguas Servidas La Farfana. Año
2003 Término de la Planta
1.3 HIPOTESIS DEL TRABAJO
El Ingeniero de Ejecución en Geomensura teniendo conocimiento de Construcción General, es capaz de confeccionar el estudio, diseño, construcción y supervisión de este tipo de proyectos, dando solución efectiva al mejoramiento de la calidad de vida de la población y conservar el medio ambiente.
1.4 ANTECEDENTES
1.4.1 Antecedentes Generales
Chile tiene un desarrollo económico y social que deriva en mejorar la calidad de vida de sus habitantes y conservar el medio ambiente mediante la ejecución de este tipo de proyectos, dentro de los cuales el Ingeniero Geomensor puede tener un desarrollo profesional importante, ya sea en el estudio, planificación, ejecución y supervisión de las obras.
1.4.2 Antecedentes Específicos
Ejecución de Proyectos de Agua Potable y Alcantarillado para mejorar el hábitat de las personas y su entorno.
Con este trabajo, el autor desea integrar al lector el conocimiento de los Proyectos Sanitarios en su parte teórica y fundamentalmente en el desarrollo práctico, cómo se realizan en terreno en obras de gran envergadura realizadas por Empresas Constructoras, y en nuestro caso especial, corresponde a obra “Ciudad Horizonte ” en la comuna de Puente Alto.
1.4.3 Antecedentes Legales
Con la ley 18.902 del 27 de Enero de 1990, publicada en el Diario Oficial, se crea la Superintendencia de Servicios Sanitarios, mediante la cual se realizan fiscalizaciones en todo el país, de las Normas Técnicas sobre Diseño, Construcción y Explotación.
1.4.4 Antecedentes Técnicos
Obligaciones a las empresas concesionarias de Agua Potable y Alcantarillado a evacuar y dar la mejor disposición final a las Aguas Servidas que descargan en cursos naturales, o dar el tratamiento respectivo para evitar daños a la salud pública y Medio Ambiente.
Las condiciones técnicas para ejecutar la construcción de las obras proyectadas, deberán regirse bajo las Especificaciones Técnicas Generales para Proyectos y Construcción de Colectores de Alcantarillado y Redes de Agua Potable.
1.5 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Actualmente en Santiago, debido a la gran demanda de viviendas, ha generado que las Empresas Constructoras realicen nuevos proyectos inmobiliarios, en dónde una serie de profesionales, dentro de los cuales está el Ingeniero de Ejecución en Geomensura, tienen una participación importante en cada una de las etapas constructivas, para la ejecución de Loteos.
Dentro de los Planes Reguladores, se han incorporado zonas de uso agrícola a zonas urbanas, expansión que se puede apreciar con el sólo hecho de ver las comunas periféricas de Santiago.
Puntualmente dentro de la comuna de Puente Alto, se ha instalado la Empresa Constructora Brotec Icafal, a la altura del paradero 31 de Vicuña Mackenna, con una gran obra, en donde de acuerdo a la Ley General de Urbanismo y Construcción se deben realizar loteos de terreno, además de
las obras de Urbanización, con el objetivo de otorgar a la población la mejor calidad de vida.
El presente trabajo, esta dirigido justamente para dar una solución a los problemas sanitarios que tienen estas obras, en especial la que analizaremos en la comuna de Puente Alto denominada “Proyecto Ciudad Horizonte”, en dónde se utilizarán normas de diseño, conocimientos hidráulicos y topográficos para obtener las tuberías a utilizar en las Redes Sanitarias de este proyecto.
Se tendrá especial cuidado en el desarrollo del tema, ya que en la etapa constructiva, veremos aparte de todos los antecedentes necesarios para ejecutar las obras sanitarias, el proceso constructivo con todas sus explicaciones del porqué y cómo se realizan los trabajos en terreno, identificando etapas constructivas paso a paso y materiales utilizados, inspecciones, mirados bajo la perspectiva de un Ingeniero de Ejecución en Geomensura que actualmente tiene una participación muy profesional en las Empresas Constructoras, debido a la gran cantidad de cálculos y mediciones que contiene el proyecto, además de todo el Análisis Topográfico , el cuál es el más importante para que el sistema funcione, fijando Puntos de Referencias, para definir Niveles de Piso Terminado (NPT) de las viviendas, Cotas de Rasante de Pavimentación que están relacionadas directamente con el proyecto en estudio.
1.6 ESTADO ACTUAL DEL PROBLEMA
En la actualidad Puente Alto ha ido creciendo en su población, tanto habitacional como industrial.
Los terrenos que son utilizados por la Empresa Constructora Brotec Icafal, eran dedicados a la explotación de
viñas, en algunos sectores aún queda producción, ya que los otros han sido ocupados en la construcción de viviendas.
En un principio, luego de eliminadas las viñas para realizar los trabajos constructivos, la primera faena a realizar es la construcción de colectores de alcantarillado, ya que está involucrado un gran volumen de excavación , posteriormente vendrán las otras etapas en el desarrollo del proyecto.
Con esto se evita gran molestia, para el buen funcionamiento de todo el avance en la ejecución de las viviendas.
Con este proyecto, se logra un objetivo importante para la ciudadanía, de mejorar su Calidad de Vida y conservar el Medio Ambiente.
1.7 OBJETIVOS
1.7.1 Objetivos Generales
Estudio de Proyectos Sanitarios para el Conjunto Residencial “Ciudad Horizonte de Puente Alto”, cumpliendo con la Normativa Técnica correspondiente al Instituto Nacional de Normalización (INN), que sea aprobado por Aguas Andinas, evitando la contaminación de Aguas, las cuales generan enfermedades patógenas y malos olores para los habitantes, y además entregar un buen servicio de Agua Potable.
1.7.2 Objetivos Específicos
Estudio de diseño de Redes de Alcantarillado y Agua Potable para un sector del proyecto.
Presupuesto estimativo para realizar el proyecto, de acuerdo a los diferentes ítem.
Desarrollo y estudio de planos de plantas, perfiles y detalles. .
Entregar clara visión de la realización de los trabajos directamente en terreno, bajo Inspecciones Técnicas.
Analizar Planos Topográfico.
Conocimiento de Terminología y Conceptos utilizados en Construcción relacionados con el Tema, referidos al desarrollo y construcción del Proyecto.
1.8 DESCRIPCION DEL TEMA
El desarrollo de la presente memoria esta destinado a entregar una herramienta para el conocimiento de parte de los alumnos y personas interesadas en el tema, de cómo realizar un proyecto de Obras Sanitarias y forma de abordarlo en su etapa constructiva.
Se entrega el porqué de la importancia de ejecutar estos proyectos, que van de entregar un bienestar a la población y conservar el Medio Ambiente.
El proceso constructivo de los sistemas sanitarios esta enfocado desde la perspectiva de un Ingeniero Geomensor en una de las etapas constructiva de cualquier obra a realizar, prevaleciendo la labor realizada en terreno, teniendo suma importancia el estudio topográfico realizado para el desarrollo del presente proyecto, análisis que da la partida a cualquier obra en Construcción, es la que otorga la cota de piso terminado de las viviendas, rasante de calle , pendiente de colectores, niveles de tapa en cámaras de inspección, profundidad de la red de Agua Potable, altura de grifos, etc.
La ejecución de los proyectos deja una clara visión de cómo realizarlos, es de gran ayuda para los futuros profesionales, como una alternativa de desarrollo dentro de la construcción de obras de este tipo.
1.9 METODOLOGIA:
1.9.1 Recopilación de Antecedentes: - Análisis de textos de Ingeniería Sanitaria. - Memorias de titulo en biblioteca.
- Antecedentes cartográficos.
- Entrevista a: Contratistas, Profesionales y Constructoras, que se han dedicado a los Proyectos y Construcciones de
Redes de Agua Potable y sistemas de Alcantarillado dentro del País.
- Conocimientos personales del autor que se ha dedicado, en su calidad de Técnico Universitario en Administración y Control
de Obras, a la Ejecución de proyectos de este tipo - Antecedentes recopilados de Empresa Aguas Andinas
1.9.2 Base de cálculo del Proyecto:
Análisis Hidráulico, sistemas de evacuaciones y suministro, dimensiones de cañerías.
1.9.3. Presupuesto:
Análisis de precios, materiales a utilizar y cubicación. 1.9.4. Aprobación:
Factibilidad.
1.9.5. Conclusiones y Recomendaciones :
Desde el punto de vista del Ingeniero de Ejecución en Geomensura.
CAPITULO 2 : MARCO TEORICO
En este capítulo, se entregan los fundamentos teóricos que avalan el trabajo técnico de este proyecto, lo que permite orientar al Ingeniero de Ejecución en Geomensura en el tema.
2.1 SISTEMAS DE ALCANTARILLADO
Análisis de los sistemas utilizados en el país, dentro de los cuales en el estudio del presente proyecto “ Ciudad Horizonte de Puente Alto “ se utilizará el sistema separado.
- Sistema Unitario-(Aguas Servidas más Aguas Lluvias) → 1 Colector.
- Sistema Separado 2 - 1 colector para aguas servidas colectores independientes
- 1 colector para aguas lluvias
2.2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS 2.2.1 Sistema Unitario
- Requiere 1 solo colector → menor espacio - Requiere una gran inversión, puesto que las A.S. representen
una mínima cantidad con respecto a las A.LL. Resultan ductos muy grandes que gran parte del año llevan caudales muy pequeños.
- Gran dilución de las aguas servidas en tiempo de lluvia, que afectan al sistema de tratamiento.
2..2..2 Sistema Separado
- Requiere colectores de menores diámetros. Inversión más reducida para alcantarillado de aguas servidas.
- El colector de aguas servidas puede ir con profundidad adecuada, en tanto que el colector de aguas lluvias puede ir más superficial.
Conforme a la Ley 18.177/89 que permitió la constitución de EMOS S.A. y ESVAL S.A., señaló que el objeto de estas sociedades sería producir y distribuir agua potable, recolectar, tratar y evacuar aguas servidas.
Además el DFL. 382/89 MOP en su Art. 4° transitorio, indica que los servicios de recolección de aguas servidas deben explotar los alcantarillados unitarios existentes.
2.3 BASES DE CALCULO - SISTEMAS DE ALCANTARILLADO 2.3.1 Plazo de Previsión.
Es el lapso de tiempo durante el cual el alcantarillado debe tener capacidad para satisfacer la demanda. Consiste en definir que capacidad debe darse a la obra ó a la instalación a! momento de su construcción o montaje, a fin de minimizar sus costos de inversión y los gastos de operación a lo largo de su vida útil.
2.3.2 Determinación de la demanda (Q).
El caudal de aguas servidas a recolector por la red de alcantarillado, debe hacerse considerando:
- Caudal de aguas servidas domésticas. (Qd) - Los Residuos industriales líquidos. (QR/L) - La infiltración de la napa subterránea. (Q!inf)
Q = Qd + QR/L + Qinf
Qd Caudales de Aguas Servidas domésticas.
Es la fracción de agua potable ya usada por la población que llega a la red de alcantarillado.
El coeficiente que relaciona las aguas servidas con el agua potable, se denomina Coeficiente de Recuperación (r). Varía entre un 70% y un 90%.
Qd = r x P x D
( 2.2 ) R = Coef. Recuperación P = Población (habitantes) D = Dotación (lt/hab/día)
Este caudal así determinado representa el caudal medio diario, para diseño necesitamos el caudal máximo horario.
El coeficiente de máx. horario usado en aguas es el Coeficiente de Harmon (M) Qd máx h= M X Qd ( 2.3 ) M = 1 +14/(4+√ P) P=población en miles 4Vp Así para P = 1000 → M = 3,8 P = 100.000 → M = 2 Resumiendo. Qd máx h = r x M x P(hab) D (lt/h/dia) (l/s) 86.400 ( 2.4 ) Esta fórmula no es válida para poblaciones entre O y 1.000
Para este caso se usa la curva de la Boston Society Of. Civil Engineer's (entre O y 130 habitantes) y la zona de transición entre 130 y 1.000 hab, se asimila a una recta.
QR!L = Caudal industrial
En grandes áreas se toma un valor por há=0 , 8 (It/seg/há) y un coeficiente de máx horario igual a 2.
Qinf = Caudal infiltración, en sectores con napa. Qinf = 0,8 → 1,0 (lt/seg/km) de colector
ó Qinf = 0,2 a 0,3 (It/seg/há )
Q = r x M x Pob x Dot
( 2.5 )
POBLACIÓN.
- Censos en Chile tenemos censos en los :
1865 1875 1885 1895 1907 1920 1930 1940 -1952 - 1960 - 1970 - 1982 –1992 y 2002.
Métodos de determinación población: Gráfico asentamiento
por comparación con otra ciudad de mayor población .
Ajuste a una curva . Crecimiento geométrico . Curva logística
DOTACIÓN (lt/hab/día)
Es el consumo total de una población dividida por el número de habitantes y dividido por 365 días o sea es el consumo diario per capita.
Tradicionalmente se determinaba la dotación de producción o sea, el consumo se mide a la salida del estanque, engloba todas las pérdidas en la cañería matriz y red de distribución.
Actualmente se determina la dotación de consumo, a partir de la facturación y del número de habitantes por
vivienda (5,6 hab/viv).
Dotación depende de los siguientes factores: clima - standard de vida - existencia de alcantarillado - actividad industrial - costo de agua - presión en la red - existencia de jardines etc.
2.4 DISEÑO HIDRÁULICO COLECTORES
A diferencia de las redes de agua potable, que funcionan en presión; las redes de alcantarillado funcionan " a superficie libre" o en "acueducto". derivada de la formula de Chezy, 1775
Q = c Ω √Ri ( 2.6 ) Q = Qmáx horario c = coef. rugosidad R = Radio hidráulico ( 2.7 ) C = √ R (Manning) n
n = Rugosidad tubería i = pendiente tubería ( 2.8 ) n = 0.013 tuberías de cemento n = 0.011 tuberías plásticas e = 2 x ACOS(1-2h/D) ( 2.9 ) Ω = D2 x (θ - SEN θ)/8 (sección mojada) ( 2.10) x = D x e/2 (perím. Mojado) (2.11) R = Ω/x (radio hidráulico) (2.12)
Redes menores = h/D = 0,7 → Q = 20,05x √i x D2,67
Colectores grandes y Emisario h/D = 1 = →Q=24 x √i x D2,67
2.5 CRITERIOS DE DISEÑO. 2.5.1 Caudal.
- máximo : es el calculado al final del período de previsión, para el período mas desfavorable del día máx. →(Q máx h). - mínimo : corresponde al 60% de! gasto medio anual (0.6Qd).
2.5.2 Capacidad tubería para caudal máximo.
La altura del agua "h" dentro de la tubería debe quedar: - Redes y Colectores : "h" igual o menor o menor a 0,70 D - Emisarios y Colectores Mayores : "h" igual o menor 0.82D. Q = 1 √i Ω x R 2/
3
2.5.3 Velocidades del agua dentro de la tubería. - máxima : de 3 a 5 m/s
- mínimos para bocallena aguas servidas : 0,60 m/s - Aguas lluvias : 0,90 m/s
2.5.4 Pendientes
En lo posible se debe seguir la pendiente del terreno para minimizar las Excavaciones. Pendientes de tramos iniciales 8 0/00 a 10 0/00.
2.5.5 Material de las tuberías.
- Cemento comprimido (cuando no hay napa)
- Cemento-Asbesto (para casos en que hay napa) - Plásticos (PVC, HDP)
2.5.5.1 Tipo De Uniones ( Figura 2.1)
MUESCAS y RANURA
TABLA 2.1 - Tubos de a l t a resistencia con
base plana .
Unión de muesca y ranura ( v e r figura 22 ) .
Figura 2.2 2.6 CAMARAS DE INSPECCION
El proyecto consulta dos tipos de cámaras de inspección : a y b.
Tabla 2.2- Dimensiones nominales de tubos de PVC rígido
para alcantarillado
Fuente : INSUR Y CIA Ingeniería Sanitaria y Urbanizaciones
Espesores Diámetro exterior
nominal, ds
Diámetro exterior
medio, dm Clase I. Clase II
180 180 3.6 5,3 200 200 4,0 5,9 250 250 4,9 7,3 280 280 5.5 8,2 315 315 6,2 9,2 355 355 7,0 10,4 400 400 7,9 1 1,7 450 450 8,9 13,2 500 500 9,8 14,6
En la ejecución de este proyecto, la tubería utilizada es PVC, ya sea para Alcantarillado y Agua Potable , con su correspondiente clase dependiendo el uso a que serán destinadas:
-PVC para Colector de Alcantarillado.
-PVC para Unión Domiciliaria de Alcantarillado -PVC para Red de Agua Potable.
2.7 NORMAS Y REGLAMENTOS GENERALES PARA LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO DE ALCANTARILLADO
INTRODUCCIÓN
En este apartado se establecerán las condiciones técnicas generales para la ejecución de construcción de las obras proyectadas, correspondientes al proyecto de alcantarillado de Loteo Ciudad Horizonte – Puente Alto.
En general, en cuanto no se opongan con las presentes especificaciones y con las especificaciones técnicas especiales, se deberá cumplir con lo establecido en las normas del Instituto Nacional de Normalización (l.N.N.) y reglamentos e instructivos vigente.
1 Normas Nuevas
Si antes de la ejecución de las obras del presente proyecto se aprobara 'por decreto Supremo las prescripciones de alguna Norma I.N.N.
que tengan relación con este proyecto, estas se consideraran incorporadas a las presentes especificaciones.
2 Normas, Especificaciones, Pliegos y Condiciones Sanitarias de la Faena.
En la ejecución de las obras se consideraran lo siguiente:
- Instrucciones para la colocación de cañerías de cemento comprimido.
-Instrucciones generales sobre roturas de caminos y calles.
- Pliego de condiciones para la construcción de alcantarillado, aprobado por decreto 23 N° 2591 del 10 de Noviembre de 1908 y modificaciones posteriores.
- Instrucciones para la recepción de obras.
- Reglamentación de condiciones sanitarias mínimas en la industria, Art. N° 762 del 6 de Septiembre de 1956 del Ministerio de Salud Publica y Previsión Social.
3 Documentos en Discrepancia
En caso de discrepancia entre documentos se considerara:
a) En los planos las cotas prevalecerán sobre el dibujo y los planos de detalle sobre los generales.
b) Las especificaciones Técnicas especiales prevalecen sobre las generales.
d) Toda anotación o indicación en los planos y que no este indicada en las especificaciones, o viceversa, se considerara especificada en ambos documentos.
4 Verificación de interferencia con infraestructura existente
El contratista deberá verificar conjuntamente con la Inspección, ANTES de
iniciar las obras, los árboles, postaciones y canalizaciones subterráneas existentes y otras estructuras que interfieran con la obra, todo esto con el objetivo de que oportunamente se tomen las medidas necesarias que eviten interrupciones de algún servicio, accidentes y atrasos. El contratista responderá por su cuenta toda alteración transitoria necesaria para la construcción de las obras, pero respetando la concepción del proyecto original en el tramo comprendido.
5 Permisos y Tramites
El contratista será responsable de realizar los tramites necesarios para la ejecución de las obras y serán de su cargo los derechos que hubiese que pagar por el buen desarrollo de las obras en relación con terceros, es decir , permisos, aprobaciones Municipales, expropiaciones, etc..
6 Reposición de pavimentos
Será obligación del contratista, antes de la rotura de pavimentos, obtener los permisos pertinentes y autorización del SERVIU Metropolitano; e igualmente para la reposición, debe obtener la aceptación conforme de estas obras por medio de certificados extendidos por el SERVTU Metropolitano y la Ilustre Municipalidad de Puente Alto.
7 Protección, Señalización de las obras y mantención de vías de transito.
Durante el desarrollo de la obra y con anterioridad a que se inicien las excavaciones de cualquier tipo, se deberá instalar protecciones adecuadas, y retiradas una vez terminadas las obras de excavación.
Las obras deberán mantenerse iluminadas durante la noche y los
obstáculos deberán ser provistos de señales luminosas de prevención, ya sean estos obstáculos fijos o estacionarios.
Será obligación el mantener serenos nocturnos, quienes deberán velar por el perfecto funcionamiento de las señalizaciones antes mencionadas.
Los caminos de acceso y adyacentes deberán mantenerse permanentemente libres de escombros.
Todos los equipos de excavación o de transporte deberán estar provistos de luces Destellantes.
Las obras de cruce de las cañerías bajo calzadas importantes se ejecutaran sin interrumpir él transito, constituyendo los desvíos requeridos para tal efecto.
El contratista repondrá los pavimentos que resulten afectados por las obras así como cualquier otra estructura o instalación de terceros en igual situación.
8 Calidad de los materiales
El contratista deberá emplear exclusivamente materiales de la mejor calidad y de primer uso, en perfecto estado de conservación, certificando la calidad de los materiales mediante ensayos efectuados en un laboratorio.
9 Instalación de Faenas
Son todas las obras previas a la ejecución de la obra misma, quedan incluidas las bodegas, oficinas, casas de cuidadores, garajes, talleres, pañoles de herramientas, etc.; Además de los cierres de madera u de otro material.
10 Movimiento de Tierras
Excavaciones
El proyecto se ha desarrollado a partir de una inspección visual de los suelos a través de pozos de reconocimiento, y de ensayos de laboratorios de las muestras obtenidas de la exploración o calicatas. La calidad del terreno esta indicada en los informes de los ensayes especiales.
Las excavaciones se harán hasta alcanzar las dimensiones indicadas en las edificaciones de detalles y planos, con especial atención a las cotas de fondo y radier.
No obstante, cuando el suelo del fondo de las excavaciones resulte inestable o inapropiado para fundar las obras, se deberá remover ese suelo en las cantidades y dimensiones que sean necesarias y proceder a su reposición con suelo granular Seccionado compactado al 95% del Proctor Modificado (Ensayo AASHO- T99) o hasta una densidad relativa DR = 70% u hormigón de 127.5 Kg. de cemento por metro cúbico.
Excavaciones en Zanja
Las zanjas se excavaran según el trazado que se indica en los planos de planta y deacuerdo a las profundidades del perfil longitudinal o cota de plano. Se deberá empezar por los puntos de mínima cota de fondo, como precaución por eventuales inundaciones por agua de riego, lluvias, etc.
Excavaciones para cámara de Inspección
Las excavaciones se harán en lo posible con paredes verticales. Se consulta una sobre excavación de 1 metro de ancho en todo el perímetro, para la colocación de moldajes, teniéndose que rellenar la sobre excavación después de hormigonar.
11 Rellenos
El relleno de excavación en zanja se ejecutara de acuerdo con lo establecido en el “Pliego de condiciones para la Construcción de Alcantarillado", especialmente a lo que se refiere al material de relleno. Habrá que evitar piedras grandes que queden en contacto con la cañería.. Solo se procederá al relleno con autorización de la inspección.. Alrededor y debajo de los postes de líneas de electricidad el terreno se compactara cuidadosamente desde todos los costados.
Previo a la instalación de las cañerías se colocara una capa de tierra apisonada sobre el fondo de la excavación con el objeto de asegurar un contacto continuo del tubo en toda su longitud.
El relleno de zanjas esta formado por tres etapas o estratos; a saber: a) Cama de apoyo: La tubería irá apoyada en un relleno de arena
compactada, del ancho de la excavación y de una altura de 0.30 cm; esta cama estará formada por arena limpia, con no mas de un 10% de finos (suelo que pasa por malla ASTM N°200) compactada con placa vibrante de no menos de 1OO Kg de peso estático. Generalmente se exige una densidad de 75%.
b) Relleno Lateral : Este se hará con arena limpia, con no mas de un 10% de finos colocados por capas de 0.1m y fuertemente aprisionado con pisón mecánico; se colocara lateralmente a los tubos y hasta el nivel de la clave.
c) Relleno Superior: El relleno sobre la clave del tubo se hará por capas de 0.20m compactadas con pisón mecánico o de 0.20m compactados con placa vibrante, hasta alcanzar una densidad máxima no inferior al 85% del proctor modificado salvo indicación en contrario.
12 Retiro de escombros: En general se considera que los excedentes deberán transportarse a los botaderos naturales autorizados.
13 Colocación de los Tubos
Se colocaran solo tuberías de cemento comprimido emboquilladas con mortero.
En la colocación de las cañerías deberá tomarse las máximas precauciones posibles en la preparación de las bases de apoyo, debiendo obtenerse un apoyo continuo del tubo en toda longitud. En la zona de uniones deberá realizarse una sobre excavación para la ejecución de la unión de los tubos.
Como recomendación esta prohibido rodar los tubos sobre terrenos rocosos o pedregosos, siendo conveniente depositarlos en lo posible lo más próximo a las zanjas, evitando con esto nuevos traslados.
Una vez instalados los tubos, estos deben cumplir las siguientes condiciones:
A.- Correcto alineamiento de los tubos.
B.- Que no existan tubos defectuosos o dañados.
C.- Que los tubos estén limpios en su parte interior, y se tomen medidas de protección para que esta limpieza se mantenga hasta la puesta en servicio de la obra.
D.- Que los tubos cumplan con las pendientes y cotas establecidas en los planos del proyecto.
Si cualquiera de estas condiciones no se cumpliera la inspección estará facultada para hacer desarmar el o los tramos de tuberías.
14 Pruebas
Una vez instalada las tuberías, se procederá a la prueba de ellas. Se someterán a la de impermeabilidad indicada en las norma Nch. 1362 of 78 del I.N.N. “Alcantarillado, prueba de impermeabilidad". La prueba se llevará a cabo siempre que el -mortero de las uniones haya adquirido la resistencia necesaria, en tubería de cemento comprimido; y en el caso de las tuberías de PVC los anillos o gomas sellantes deben quedar muy bien instalados.
15 Uniones Domiciliarias
Cada sitio perteneciente a la Urbanización deberá quedar con su unión domiciliaria conectada al colector publico, sin cámara domiciliaria en el interior.
2.8 NORMA CHILENA - AGUA POTABLE
CONDUCCIÓN, REGULACIÓN Y DISTRIBUCIÓN 1 Alcance y campo de aplicación
1.1 Esta norma establece los procedimientos generales que deben observarse para diseñar un sistema de conducción, regulación y distribución de agua potable desde la fuente hasta el comienzo de la instalación domiciliaria.
1.2 Esta norma también es aplicable en el caso de reestudio de cada componente de un sistema existente de agua potable. 1.3 Esta norma se aplica a todos los proyectos de las obras
indicadas en 1.1 y 1.2, excluyendo las instalaciones domiciliarias y los servicios de agua potable rural.
2 Referencias
NCH 410 Calidad del agua - Vocabulario.
NCh 1104 Ingeniería sanitaria - Presentación y contenido de proyectos de
sistemas de agua potable y de alcantarillado.
NCh 1646 Grifos de incendio - Tipo de columna 100 mm diámetro nominal - Requisitos generales.
3 Terminología
Para los propósitos de esta norma se emplea la siguiente terminología:
3.1 caudal: volumen de agua que pasa por una sección transversal en una unidad de tiempo.
3.2 conducción: transporte de agua por medio de tuberías o canalizaciones sin servicio domiciliario.
3.3 consumo anual: volumen de agua que se consume durante un año, medido a la salida del estanque de regulación.
3.3.1 consumo diario: volumen de agua que se consume durante 24 h, medido a la salida del estanque de regulación.
3.5 consumo medio diario: resultado de dividir el consumo anual por 365.
3.6 consumo máximo diario: volumen de agua que se consume en e) día de máximo consumo del mes de máximo consumo, medido a la salida del estanque de regulación.
3.7 consumo máximo horario: volumen de agua que se consume en ¡a hora de máximo consumo del día de máximo consumo, medido a la salida del estanque de regulación
3.8 consumo mensual: volumen de agua que se consume durante un mes, medido a la salida del estanque de regulación.
3.9 consumo medio mensual: resultado de dividir el consumo anual por 12.
3.10 consumo máximo mensual: volumen de agua que se consume en el mes de mayor consumo en un período de uno o más años.
3.11 cuartel: sector de la red de distribución en que puede suspenderse temporalmente el suministro de agua potable, sin afectar el suministro general.
3.12 desagüe: instalación que permite la evacuación controlada de agua.
3.13 distribución: transporte de agua potable por tuberías a las cuales pueden conectarse los servicios domiciliarios.
3.14 edificio: toda construcción destinada a la habitación o en la cual una o más personas pueden desarrollar cualquier labor, transitoria o permanente.
3.15 estanque de regulación: unidad de almacenamiento de agua potable en un sistema de agua potable, que puede ser elevado, semienterrado o enterrado dependiendo de los requerimientos de! proyecto.
3.16 regulación: volumen de compensación entre caudales producidos y consumidos.
4 Bases de cálculo 4.1 Generalidades
El dimensionamiento total o parcial de un sistema de agua potable se debe efectuar teniendo en consideración los conceptos, las estadísticas y los coeficientes que se indican a continuación.
4.2 Estadísticas
4.2.1 Se deben emplear las estadísticas de consumo que manejen las empresas sanitarias, en conformidad a la importancia del estudio.
4.2.2 En caso de no disponer de información se deben establecer valores referenciales.
4.2.3 Los nuevos sistemas pueden dimensionarse mediante la utilización de las estadísticas existentes de localidades con similares características geográficas, socioeconómicas y poblacionales.
4.2.4 Todo lo anterior debe ser justificado por e! proyectista y aprobado por la Autoridad Competente.
4.3 Cobertura
Corresponde al valor en porcentaje de la población que es abastecida con respecto a la población total.
4.4 Aguas no contabilizadas {A.N.C.}
4.4.1 Estas incluyen las pérdidas de agua en las instalaciones, las
imprecisiones en !a medición, los consumos operacionales y los de incendio.
4.4.2 El valor de las aguas no contabilizadas se obtiene de la diferencia entre el volumen de agua producido y e! volumen de agua facturado, expresado en porcentaje con respecto al volumen de agua producido,
4.5 Coeficientes y factores de máximo consumo
a) Coeficiente del mes de máximo consumo (C.M.M.C.).
Es el cuociente entre el mayor consumo mensual y el consumo medio mensual.
b) Coeficiente del día de máximo consumo en el mes de máximo consumo (C.D.M.C.).
Es el cuociente entre el consumo máximo diario y el consumo promedio diario del mes de mayor consumo.
c) Factor del día de máximo consumo (F.D.M.C.).
Corresponde al producto entre el coeficiente de! mes de máximo consumo (C.M.M.C.) y el coeficiente del día de máximo consumo en el mes de máximo consumo (C.D.M.C.) d) Factor de la hora de máximo consumo (F.H.M.C.).
Es el cuociente entre el consumo máximo horario y el consumo promedio horario en el día de consumo máximo diario.
4.6 Dotaciones
a) De consumo (D.c.): cuociente entre el volumen facturado anualmente y el promedio de la población abastecida en el año multiplicado por 365.
D.c. = V.F.A./(Pob.A x 365)
en que:
V.F.A. = volumen facturado anualmente;
b) De producción (D.p.): cuociente entre el volumen de agua producido anualmente, medido a la salida del sistema de producción y el promedio de la población abastecida en el año multiplicado por 365.
D.p. = V.P.A./(Pob.A x 365) = D.c./[1 - (A.N.C./1OO)] en que: V.P.A = volumen de agua producido anualmente;
Pob.A = promedio de la población abastecida anualmente; A.N.C. = aguas no contabilizadas en porcentaje.
4.7 Caudales
a) Caudal medio diario de agua potable (Qmd). Queda determinado por la relación:
Qmd = Pob * D.p *Cob. (L/s) 96400 *100
en que:
Pob. = población total (hab);
D.p. = dotación de producción anua! (L/hab/día); Cob. = cobertura anual (en porcentaje).
b) Caudal máximo diario (Qmáxd). Queda determinado por la relación:
Qmáxd = F.D.M.C .x Qmd (L/s)
en que:
F.D.M.C. = factor del día de máximo consumo;
c) Caudal máximo horario (Qmáxh). Queda determinado por la relación:
Qmáxh= F.H.M.C. • Qmáxd (L/s)
en que:
F.H.M.C. = factor de la hora de máximo consumo;
Qmáxd = caudal máximo diario de agua potable (L/s).
5 Conducción
5.1 La conducción, en general, está constituida por dos partes: a) conducción primaria, entre fuentes de abastecimiento y
elementos de regulación inclusive;
b) conducción secundaria, entre elementos de regulación y red de distribución.
5.1.1 La conducción primaria debe calcularse considerando el volumen diario de agua para el día de máximo consumo previsto.
5.1.2 La conducción secundaria debe calcularse para el consumo máximo horario previsto (hora de máximo consumo} y verificarse para el consumo del día de máximo consumo más el caudal de incendio.
6 Regulación y almacenamiento
6.1 Los sistemas de agua potable deben incluir estanques de regulación para efectuar la compensación entre la producción máxima diaria y el consumo máximo diario y disponer de
reserva para casos de emergencia, tales como incendio, ruptura de tuberías, cortes de energía.
6.2 Para el cálculo de la capacidad de los estanques se deben considerar los volúmenes de regulación, de incendio y de reserva.
6.2.1 Volumen de regulación
El volumen de regulación se determina a base de las curvas de conducción primaría y de consumo, correspondiente al día de máximo consumo, con un mínimo de un 15% de este último volumen.
6.2.2 Cálculo del volumen de incendio
El volumen de incendio se determina de acuerdo con la demanda y duración del siniestro. Para los efectos de cálculo, debe considerarse a lo menos 2 h de siniestro, con un caudal de 16 L/s en cada grifo de 100 mm de diámetro, según NCh1646, y el número de grifos en uso simultaneo que indica la tabla 1 siguiente.
Tabla 4.1 - Número de grifos de incendio en uso simultáneo Área servida, miles
de habitantes Número de grifos en uso Volúmen de incendio, mínimo en Hasta 6 1 115 > 6 - 2 5 2 230 > 2 5 - 6 0 3 346 > 6 0- 15 0 5 576 > 15O 6 690
6.2.2.1 Como alternativa y cuando su infraestructura lo permita, la empresa sanitaria prestadora puede emplear grifos de 32 L/s.
6.2.2.2 Cuando el volumen de incendio, calculado a base de 2 h de siniestro, supere el volumen de regulación, la Autoridad Competente puede autorizar un valor menor a 2 h de siniestro como base de cálculo pero no inferior a 1 h; en cualquier caso el volumen del estanque debe ser como mínimo 60 m3.
6.2.3 Volumen de reserva (seguridad). Para hacer frente a fallas accidentales en la producción, elevación y conducción primaria se debe considerar un volumen de reserva (seguridad), el cual debe ser determinado por la Autoridad Competente, en función de la vulnerabilidad del sistema. El volumen mínimo a considerar debe ser equivalente a 2 h de consumo en el día de máximo consumo previsto.
6.3 El proyectista debe determinar el volumen de estanque tomando el mayor valor que resulta de las siguientes relaciones:
a) Vreg + Vinc b) Vreg + Vreserv
7 Distribución 7,1 Generalidades
7.1.1 Las redes deben diseñarse para la condición de máximo caudal entre el consumo máximo horario y el consumo máximo diario más demanda de incendio, según se cumplan con las presiones indicadas en 7.2.
7.1.2 Los consumos de incendio deben determinarse considerando la capacidad y et número de grifos de incendio indicados en el numeral 6.2.2.
7.1.3 Las áreas definidas en los Planos Reguladores como zonas industriales deben ser consideradas, para el caso de incendios, como se establece en 7.3.3 c).
Las industrias instaladas en esas zonas que tengan requerimientos de seguridad superiores a las indicadas deben adoptar, a su cargo, las medidas de seguridad complementarias necesarias.
7.2 Presiones de servicio
7.2.1 A nivel de terreno sobre la tubería, la presión mínima de servicio en las tuberías de distribución, excluyendo el arranque, debe ser 147 kPa (1,5 kgf/cm2 = 15 mca), para el consumo máximo horario, con una pérdida de carga máxima de 49 kPa (5 mca) en el arranque.
7.2.1.1Para los servicios no afectos al régimen de concesiones la Autoridad Competente puede establecer una presión mínima superior.
7.2.2 A nivel de terreno sobre la tubería, la presión estática en tuberías de distribución no debe ser mayor que 686,47 kPa (7 kgf/cm2 = 70 mca).
7.2.3 En el caso de uso de grifos, la presión mínima en la red a nivel de terreno, calculada con las condiciones indicadas en 7.1-1 de esta norma, debe ser igual o mayor que 49,03 kPa (0,5 kgf/cm2 = 5 mca).
7.3 Diseño y dimensionamiento
7.3.1 El área servida por una red debe estar dividida en cuarteles. 7.3.2 Los cuarteles se proyectarán de modo que la longitud total
e las tuberías sea menor que 1000 m. Casos especiales quedarán a criterio de la Autoridad Competente.
7.3.2 Las distancias entre los grifos y los puntos de incendio serán las siguientes:
a) En conjuntos con edificaciones aisladas o pareadas de a dos, la distancia a través de calles o pasajes entre el grifo y la edificación más alejada será de 1 50 m máximo.
b) En conjuntos con edificaciones continuas, constituidas por 3 a 50 unidades habitacionales, oficinas, locales comerciales u otras similares, la distancia a través de calles o pasajes entre el grifo y la unidad más alejada horizontalmente, será de 100 rn. máximo.
c) En conjuntos con edificaciones continuas, constituidas por más de 50 unidades habitacionales, oficinas, locales comerciales u otras similares, la distancia a través de calles o pasajes entre el grifo y la unidad más alejada horizontalmente, será de 50 m máximo.
7.3.4 El vaciamiento de la red puede efectuarse a través de grifos o desagües adecuados.
7.3.5 En el caso de ramales ciegos, el proyectista debe considerar un mecanismo que evite puntos de aguas quietas en la red.
7.4 Diámetros mínimos
7.4.1 El diámetro nominal mínimo de las tuberías debe ser de 100 mm. No obstante, en pasajes puede aceptarse diámetros nominales de 75 mm, siempre que se disponga de conexiones a tuberías de mayor diámetro a menos de 50 rn de cualquier punto de tubería.
7.4.1.1 Las tuberías de diámetro nominal de 75 mm deben comprobarse para el gasto instalado de tres llaves como mínimo por unidad habitacional, oficina, local comercial u otra similar, según el gasto instalado correspondiente, indicado en el Reglamento de Instalaciones Domiciliarias.
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7.4.2 Las tuberías para conectar grifos desde el punto de alimentación deben tener un diámetro nominal mínimo de 100 mm siempre que en ese punto se cumpla lo establecido en 6.2.2 y 7.2.3.
7.5 Materiales
7.5.1 El material de la tubería debe ser el más adecuado según la calidad del agua y del terreno, la demanda de la red y los diámetros comerciales de fabricación usual, siempre que cumplan con las normas chilenas aplicables o, en ausencia de éstas, con las Especificaciones Técnicas de la Superintendencia de Servicios Sanitarios.
7.5.2 Los grifos deben ser fabricados de acuerdo con las normas chilenas aplicables o, en ausencia de éstas, de acuerdo con las especificaciones técnicas de la Superintendencia de Servicios Sanitarios.
7.6 Trazado
7.6.1 La profundidad mínima de la red de agua potable debe ser 1,10 m, medida sobre le clave de la tubería.
7.6.2 Por razones de seguridad, las canalizaciones paralelas de otros servicios deben instalarse a un mínimo de 0,30 m con respecto al diámetro exterior de las tuberías de agua potable y en ningún caso sobre éstas.
7.6.3 En los trazados paralelos a redes de alcantarillado de aguas servidas se debe tratar de mantener entre las tuberías de ambos sistemas, una distancia libre mínima de 2 m con las excepciones autorizadas por la Autoridad Competente.
7.6.4 En los cruces de ambos sistemas (as tuberías de agua potable se deben colocar sobre las de alcantarillado, con una distancia libre mínima de 0,30 m con las excepciones autorizadas por la Autoridad Competente
7.6.5 En los casos en que no pueda cumplirse con lo estipulado en 7.6.4 se deben adoptar las precauciones sanitarias que el caso requiera.
7.6.6 Se aceptan ramales ciegos sólo en caso de pasajes con un solo acceso o al final de urbanizaciones; ver numeral 7.3.5. 7.7 Cámaras
CAPITULO 3 : PROYECTO DE ALCANTARILLADO
3.1 MEMORIA
3.1.1 Antecedentes Generales
El Loteo Ciudad Horizonte se desarrolla en los terrenos ubicados al poniente de la Avenida Concha y Toro, alcanzando hasta la calle Creta entre las calles San Carlos y La Primavera, en la comuna de Puente Alto.
Estos terrenos tienen una superficie de 199,5 hectáreas y en ellos, se prevé la construcción de unas 6.900 viviendas, por etapas.
El presente proyecto se refiere a la 1ª Etapa de desarrollo del loteo, que corresponde a la subdivisión de la denominada manzana M5.
Este loteo es desarrollado por Inmobiliaria MBI Ltda., según plano de loteo de los arquitectos Klaus-Georg Benkel O., Pablo Larraín M., Ricardo Judson y Roberto Olivos.
3.1.2 Factibilidad de Servicios Sanitarios
Esta Factibilidad fue otorgada por Certif. EMOS Nº 02522, del 12 de marzo de 2001.
En ella, se establecen las condiciones a cumplir para el alcantarillado de Aguas Servidas, cuales son:
- El sector del terreno ubicado al sur de calle La Primavera, con desagüe hacia colector de D=600 mm existente en calle La Primavera con Creta (Proy. EMOS Nº 13330).
- El sector del terreno ubicado al norte de calle La Primavera, con desagüe hacia colector de D=350 mm existente en calle Mahuidanche (Proy. EMOS Nº 10349).
3.1.3 Construcción por Etapa
Este desarrollo habitacional se construirá por etapas. Se cuenta con el plano de loteo general, en el cual se indican 15 manzanas (macrolotes), equipamientos áreas verdes.
Se estima que todo el loteo se construirá en unos 10 años, dependiendo de las condiciones de desarrollo económicos y sociales en el País. Actualmente, los terrenos tienen uso agrícola, como viñas.
3.1.4 Planificación de las Obras de Desagüe
El terreno a urbanizar tiene una pendiente suave de oriente a poniente de aproximadamente 1%, alcanzado de sur a norte, al 0,8% aproximadamente.
De acuerdo con el plano de loteo general y construcción por etapas, aún no definidas, se considera que las Manzanas M3, M5, M8, M9, M13, M14, M15 Y M16, ubicadas al sur de la calle Las Nieves, deberían desaguar hacia un colector a construir en Calle Las Nieves, entre el limite oriente del loteo y el limite poniente, cual es, la calle Creta, para continuar por esta calle hasta el emisario existente en Creta con calle La Primavera, de 600mm de diámetro.
Las manzanas M1, M6, M7, M10 (parcial) y M12, deben desaguar hacia un colector a construir por calle La Primavera, entre Coquimbo y Creta, terminando en el emisario de 600 mm.
La manzana M11 y área norte de la M10, desaguaran hacia el colector existente de 350 mm en calle Mahuidanche.
En el croquis 3.1, se indican las manzanas, sus áreas, cantidad de viviendas previstas y poblaciones estimadas en ellas.
En el croquis 3.2, se indican los puntos de desagüe de cada manzana, para definir así en forma muy aproximada los diámetros de tuberías en los colectores.
Para los efectos de predimensionamiento, se calculó con una dotación de 250 L / hab / día; 5 hab/vivienda; coeficiente de recuperación 0,8, tubería PVC, con n = 0,013, en diámetro hasta 315 mm y n = 0,011, en diámetro superiores.
Con un Im = 0,009, se portean los siguientes caudales a 0,7 D, con los diámetros de tuberías que se indican:
D =200 Q = 24 L/s D = 250 Q = 47 L/s D = 315 Q = 75 L/s D = 355 Q = 136 L/s D = 400 Q = 210 L/s
Para calcular los caudales se aplica lo establecido en la norma NCh 1105 Of. 1999, obteniéndose los caudales máximos horarios, con coeficiente de Harmon y según el número de viviendas, como sigue:
Tabla 3.1 Nº viviendas Población Hab. M (Harmon) Qmáx L/s Diámetro mínimo mm 600 601-1250 1251-2200 2201-4500 4501-7600 3000 6250 11000 22500 38000 3.44 3.15 2.91 2.60 2.38 23.9 45.6 74.1 135.4 209.3 200 250 315 355 400
Fuente: Insur y Cía. Ingeniería Sanitaria y Urbanizaciones
Teniendo en cuenta lo indicado en el croquis 3.2 y valores determinados precedentemente, se indican los diámetros aproximados de las tuberías de cada colector. Los diámetros definitivos se establecerán al ejecutarse el proyecto especifico de cada colector, cuando se necesiten.
En la Avda. Ejercito Libertador, se consulta una profundización de la tubería, por cuanto en ésta avenida está en estudio la
construcción de un emisario de aguas lluvias, de gran diámetro.
3.1.5 Obras previstas en la 1ª Etapa
La urbanización se inicia en los terrenos designados como Manzana 5(M5).
Esta manzana se ubica en terrenos ubicados al oriente de calle Coquimbo y al poniente de la Avda. Concha y Toro, entre las calles San Carlos y Las Nieves. Es un terreno de unas 10.8 hectáreas, en los cuales construirán unas 575 viviendas.
La superficie media útil de cada sitio es de unos 121 m2, con 5 habitantes por sitio. La densidad media en todo el loteo alcanza a 183 habitantes por hectáreas.
3.1.5.1 Colector para la 1ª Etapa
Los urbanizadores inician el loteo con las viviendas a construir en la manzana M5, para luego continuar con las viviendas de la manzana M7. De ahí que se estima necesario construir ahora el colector de la calle La Primavera, que servirá a la manzana M7 y que también tiene capacidad para desaguar inicialmente y en forma provisional, las aguas servidas de la manzana M5. Para ello, se consulta una tubería provisional de 200 mm en calle Las Nieves, cruzando bajo el área verde central.
En el proyecto de este colector se establecen las condiciones de diseño para su uso futuro, según planificación y para las condiciones iniciales, operando sólo con los desagües de las viviendas de la manzana M5.
Se adjunta planilla con el cálculo de los diámetros definitivos calculados para este colector (Tabla 1.1), que se ha denominado “colector en calle La Primavera”.
3.1.5.2 Tuberías y Diámetros
En todas las obras proyectadas para desaguar las aguas servidas se utilizarán tuberías PVC, clase I, según norma NCh 2252, con uniones según NCh 1721 of. 98 y anillos según norma NCh 1657/2. Los diámetros a instalar son de 200, 250, 315 y 355 mm.
3.1.5.3 Bases de Cálculo 1ª Etapa Manzana M5
- Numero de viviendas : 575
- Población (5 hab/viv.) : 2875 habitantes - Dotación media : 250 L/hab/día
- Coeficiente de recuperación : 0.8
- Tuberías : PVC, clase II, de 200 mm - Coeficiente de rugosidad : n = 0.013
- calculo de caudales : Con coeficiente Harmon y Boston Society (B.S.C.E.)
3.1.5.4 Colector en Calle La Primavera - Numero de viviendas 1ª Etapa : 575 viviendas Futuro : 280 a 3.140 - Población servida 1ª Etapa : 2.875 habitantes Futuro : 1.400 a 15.700
- Caudales máximos horarios
1ª Etapa : 23.4 L/s Futuro : 100.2 L/s - Tuberías : PVC clase I, de 200, 250, 315, 355 - Coeficiente de rugosidad : n = 0.013 (D + 315 mm) : n = 0.011 (D – 355 mm)
Situación inicial, utilizándose el colector para evacuar las Aguas Servidas de la manzana M5, que tiene las siguientes características:
- Numero de viviendas : 575
- Población estimada : 2875 hab. - Dotación media : 250 L/hab/día - Coeficiente de recuperación : 0.8
- Qmáx horario : 23.0 L/s
Por consiguiente, el colector proyectado puede servir a la Manzana M5. Si en la siguiente etapa 2 se urbaniza a la Manzana M7, entonces estarían acumulándose en el CI Nº 11, un total de 1635 viviendas, con un Qmáx horario igual a 57.5 L/s, caudal que puede escurrir por la tubería proyectada en 315 mm.
CIUDAD HORIZONTE 1ª ETAPA
3.1.5.5 Cálculo del colector proyectado en Calle La Primavera TABLA 3.2 Capacidad (L/s) Tramos Entre CI Nº y CI Nº Viviendas Nº Població n Hab. Caudal max. Horario (L/s) Diámetro mm Pendient e ¡ 0.7 D Máxim a 10-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-CI EX(CRETA) 575 575 (303) 575 (370) 575 (464) 575 (538) 616 643 670 1008 1036 1342 1639 1686 1956 1974 2269 2445 2544 2570 2831 2845 3135 2875 2875 2875 2875 2875 3080 3215 3350 5040 5180 6710 8195 8430 9780 9870 11345 12225 12720 12850 14155 14225 15675 23 23 (12.9) 23 (15.8) 23 (19.0) 23 (21.7) 24.5 25.4 26.4 37.8 38.7 48.5 57.7 59.1 67.1 67.6 76.2 81.1 83.9 84.7 91.9 92.2 100.1 200 200 200 200 250 250 250 250 250 250 315 315 315 315 315 355 355 355 355 355 355 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.008 0.008 0.009 0.010 0.0106 0.018 23 23 23 23 42 42 42 42 42 42 78 78 78 78 78 100 100 110 118 120 160 27 27 27 27 50 50 50 50 50 50 90 90 90 90 90 123 123 130 140 142 190
3.2 ESPECIFICACIONES GENERALES
Estas especificaciones se refieren a la red de alcantarillado Aguas servidas para él loteo "Ciudad Horizonte-1ª Etapa", ubicado al poniente de la Avda. Concha y Toro y entre las calles San Carlos, Coquimbo y Las Nieves, en la comuna de Puente Alto.
Las obras se harán de acuerdo con las presentes especificaciones y los planos correspondientes. Además, en cuanto no se opongan, se deberán cumplir las Especificaciones técnicas Generales de la Empresa Metropolitana de Obras Sanitarias (ETG de EMOS) y las Normas del Instituto Nacional de Normalización (INN).deberá iniciar en los puntos de desagüe y continuar la construcción de las obras aguas arriba, con el objeto de conseguir una mayor seguridad en la ejecución de la obra y lograr el desagüe gravitacional de las posibles aguas lluvias y aguas de riego.
A fin de evitar que, durante un tiempo mayor al normal, hayan excavaciones abiertas y calles o caminos interrumpidos, antes de iniciar faenas el contratista deberá asegurarse de disponer oportunamente de los tubos y materiales necesarios, todos los cuales serán suministrados por él.
Al iniciarse las obras, el contratista verificara que las canalizaciones subterráneas existentes, como por ejemplo, agua potable, electricidad, teléfono, acueductos, obras para regadío, etc., no interfieran con las obras que forman parte del proyecto. Estas tuberías, postaciones y otras cercanas a las instalaciones en ejecución se mantendrán, evitándose que sufran daño.
Se harán los trabajos necesarios para el correcto funcionamiento de la red y la completa habilitación de las calles y caminos, los que deberán quedar a lo menos en las mismas condiciones en que estaban en el momento de comenzar los trabajos.
No se podrán cortar árboles sin autorización de la Inspección Técnica. En todo caso, el contratista deberá responder por su cuenta los árboles que resulten dañados por otros de la misma especie, y del tamaño aceptado por la Municipalidad de Puente Alto.
Cualquier daño a las obras existentes será de cargo del contratista.
El contratista queda obligado al instalar faenas a colocar un letrero en un lugar visible para el público, que deberá mantenerse mientras dure la construcción de las obras y en el cual se consigne el nombre del contratista y la frase: “Construido con la supervigilancia de la Empresa Metropolitana de Obras Sanitarias S.A.” Se podrá consultar sobre las características normalizadas del letrero en el Archivo Técnico de EMOS.
Será de cargo del contratista obtener los permisos correspondientes, incluidos pagos, para ejecutar trabajos en vías públicas, romper y reponer pavimentos,etc.
El contratista deberá señalizar convenientemente su faena en vías de tránsito público y serán de su cargo el trámite y vigilancia de las interrupciones o desvíos de circulación que se produzcan, siendo de su exclusiva responsabilidad cualquier inconveniente causado por una falta de atención a lo expuesto. Deberá colocar en los lugares donde sea necesario efectuar roturas de pavimentos un letrero para trabajos en la vía pública, según modelo establecido en Ord. Nº 1724, del 17 de agosto de 1992. Copia de este letrero podrá obtenerse en el Archivo Técnico de EMOS.
Como una seguridad contra accidentes, el contratista deberá tener presente en forma especial las disposiciones del “Pliego de condiciones para la construcción de alcantarillado”, las normas y reglamentos indicados en la ETG de EMOS sobre seguridad y las siguientes normas INN:
