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1 Pagina No. 1 SADMX, En Tuberías somos la mejor opción.

2 INTRODUCCION TUBERIA CORRUGADA DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD A pesar de que la tubería corrugada de polietileno de alta densidad ha sido exitosamente utilizada por décadas en una variedad de Fig. I1 aplicaciones de drenaje, es relativamente nueva en comparación a las fabricadas de concreto y metal. Con todo, la especificación y el uso de la tubería corrugada de polietileno de alta densidad van aumentando en forma muy rápida en base a sus importantes ventajas como son su marcado flujo hidráulico y su incomparable resistencia química y abrasiva, con relación a otros materiales. La tubería corrugada de polietileno de alta densidad es también fácil de instalar y no presenta riesgos para el medio ambiente. Estudios recientes de investigadores independientes del Southwest Research Institute en San Antonio, Texas; Universidad de Western Ontario, London, Ontario; Laboratorios Hauser en Boulder, Colorado; y el Instituto de Tuberías Plásticas confirman estas conclusiones. Estos estudios proporcionan investigaciones sólidas que respaldan su resistencia, vida útil y capacidades de diseño estructural. suelo, y el suelo soporta la carga en vez de la tubería. Estudios recientes efectuados por el Southwest Research Institute (SWRI) demuestran que un desarrollo de resquebrajamiento lento no es un factor en aplicaciones que utilizan productos de polietileno de alta densidad. La vida útil se espera exceda 75 años. PROCEDIMIENTO DE INSTALACION DE LA TUBERIA CORRUGADA DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD La Norma ASTM D2321 es la práctica de instalación estándar para toda tubería termoplástica para aplicaciones no presurizadas, incluyendo la tubería corrugada de polietileno de alta densidad. Instalaciones reales, simulaciones en computadora y pruebas, confirman que estas técnicas de instalación resultan en un eficiente funcionamiento de la tubería. Es más, las recomendaciones sobre instalación tienden a ser altamente conservadoras. El requerimiento típico de calidad mínima de relleno en la Norma D2321 es comparable a la calidad típica de relleno recomendada para RCP. Esto crea una transición fácil para los contratistas. COMPARACION CON OTROS MATERIALES EN LO QUE SE REFIERE A RESISTENCIA ESTRUCTURAL La tubería corrugada de polietileno de alta densidad ha sido instalada con mucho éxito en profundidades tan superficiales como 12 pulgadas con cargas H-20 (32,000 lbs por eje) y tan profundas como son 104 pies. La tubería flexible soporta profundidades bajo tierra mayores que la tubería rígida bajo condiciones de relleno similares, debido a que la tubería flexible desplaza la carga al SADMX, En Tuberías somos la mejor opción. Pagina No. 2

3 RELACION CON EL COSTO Cuando se toma en consideración el costo total de un sistema de drenaje, muchos factores hacen que la tubería de polietileno de alta densidad sea la solución más eficaz en relación con el costo. El peso ligero de la tubería corrugada de polietileno de alta densidad ocasiona un ahorro significativo en costos de mano de obra y equipo. Se requiere de menor mantenimiento debido a su resistencia ante la corrosión y abrasión. La vida útil es sustancialmente mayor que la de tuberías de otros materiales, incluyendo concreto y metal. Se obtienen también ahorros adicionales debido a que no se necesita de una inversión futura para fines de reparación de la tubería corrugada de polietileno de alta densidad. Actualmente, cientos de millones de dólares se gastan anualmente para rehabilitar tuberías de concreto y pvc. DURABILIDAD DE LA TUBERIA CORRUGADA DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD El polietileno de alta densidad es uno de los plásticos de mayor inercia química, y es por lo tanto extremadamente resistente a los químicos y a la corrosión. Esto otorga a la tubería corrugada de polietileno de alta densidad la ventaja de una mayor resistencia en comparación a las tuberías de concreto y de metal. El polietileno de alta densidad ha demostrado, a través de pruebas y aplicaciones reales, que cumplirá o aun, que excederá los requisitos de vida útil para aplicaciones de drenaje de aguas pluviales y de alcantarillado sanitario. Una vida útil de setenta años o más se proyecta en áreas donde el polietileno de alta densidad corrugado es especificado. ESTANDARES CON LOS QUE CUMPLE LA TUBERIA CORRUGADA DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD La tubería corrugada de polietileno de alta densidad cumple con los estándares ASTM F 405 y ASTM F667 y también con AASHTO M252, AASHTO M294 los estándares de materiales que son aceptados por cada uno de los Estados en los Fig. I2 Estados Unidos para aplicaciones de flujo de gravedad. La tubería corrugada de polietileno de alta densidad también cumple con las Normas de la Sociedad Canadiense de Estándares, CAN/SA B Un estudio efectuado en la Universidad Estatal de California, en Sacramento, demostró que aunque la tubería corrugada de polietileno de alta densidad tiene una pared mucho más delgada que la de concreto, es más resistente a la abrasión, y la tubería corrugada de polietileno de alta densidad tiene una duración 45% mayor a la de concreto bajo condiciones de mayor agresividad. SADMX, En Tuberías somos la mejor opción. Pagina No. 3

4 INDICE GENERAL I. CARACTERISTICAS GENERALES ALCANCE NORMAS TERMINOLOGIA SIGNIFICADO Y USO MATERIALES REQUISITOS DIMENSIONES Y TOLERANCIAS DE LA TUBERÍA PIEZA DE CONEXIÓN Y ACOPLES DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE CONEXIÓN 14 II. INTEGRIDAD ESTRUCTURAL- METODO DE DISEÑO ESTRUCTURAL INTRODUCCION RESUMEN DE ASPECTOS ESTRUCTURALES DIFERENCIAS ENTRE LA TUBERÍA FLEXIBLE Y LA TUBERÍA RIGIDA LA NATURALEZA VISCO-ELASTICA DE LA TUBERIA CORRUGADA DE POLIETILENO CRITERIO SOBRE EL DISEÑO PROPIEDADES DE SECCION DE LA TUBERÍA PROPIEDADES DEL MATERIAL CONDICIONES PARA LA INSTALACION Y FACTORES DE SUELOS Dimensiones de la Envoltura de Relleno- Ancho de zanja Material y Compactación Encamado Acostillado Relleno inicial Relleno final CARGAS Cargas Vivas Cargas Muertas PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DEFLEXIÓN PANDEO FLEXION LIMITES MINIMOS Y MAXIMOS DE PROFUNDIDAD PROFUNDIDAD MINIMA EN APLICACIONES DE TRÁFICO PROFUNDIDAD MAXIMA SENSIBILIDAD DE LA INSTALACION FACTORES DE SEGURIDAD ANCHO DE LA ZANJA INTEGRIDAD DEL RELLENO LIMITACIONES MÁXIMAS Y MÍNIMAS DE PROFUNDIDAD METODOS ALTERNATIVOS DE DISEÑO PARA TUBERÍA CORRUGADA PAD CALCULOS EJEMPLOS 36 III. CONDICIONES FISICAS - RESISTENCIA QUÍMICA Y A LA ABRASIÓN INTRODUCCION RESISTENCIA ANTE CONDICIONES QUIMICAMENTE AGRESIVAS DURABILIDAD BAJO CONDICIONES DE ABRASION PRUEBAS DE RESISTENCIA A LA ABRASION PRUEBAS COMBINADAS DE ABRASION Y CORROSION QUIMICA DURABILIDAD Y VIDA UTIL RESUMEN 46 SADMX, En Tuberías somos la mejor opción. Pagina No. 4

5 IV. CONSIDERACIONES HIDRÁULICAS PARA TUBERIAS PAD SADMX INTRODUCCION RESUMEN DE ASPECTOS HIDRAULICOS CURVAS DE DESCARGA METODO DE CONDUCCION VELOCIDADES DE AUTOLIMPIEZA CONSIDERACIONES SOBRE EL VALOR EJEMPLOS DE PROBLEMAS 53 V. PRACTICAS RECOMENDADAS PARA LA INSTALACION DE TUBERIAS Y PIEZAS DE CONEXIÓN SADMX RECEPCION Y MANIPULEO EN LA OBRA INSPECCIÓN DEL MATERIAL DURANTE LA ENTREGA IDENTIFICACIÓN DEL PRODUCTO DESCARGA ALMACENAMIENTO COLOCACIÓN EN LÍNEA DE LA TUBERÍA EXCAVACION Y RELLENO EXCAVACIÓN DE ZANJAS PREPARACION DE LA FUNDACION ENCAMADO (PLANTILLA) COLOCACION Y UNION DE LA TUBERIA ACOSTILLADO RELLENO INICIAL RELLENO FINAL CARGAS DE CONSTRUCCION EQUIPO DE COMPACTACION MAQUINAS COMPACTADORAS PISONES COMPACTADORES MECANICOS O BAILARINES COMPACTADORES VIBRATORIOS ENTIBADO DE ZANJAS INSTALACIONES DE ZANJA ESTANDAR MODIFICACIONES Y CONEXIONES EN EL CAMPO CORTES DE TUBERIA BOTA DE INSERCIÓN EMPAQUES TEE WYE CONEXIONES A POZOS DE VISITA CONEXIÓN DE TUBERÍA CORRUGADA DE POLIETILENO A OTROS MATERIALES ALINEACIONES CURVAS INSPECCION Y SISTEMAS DE PRUEBA PRUEBAS DE DEFLEXIÓN PRUEBAS DE PRESION RESUMEN 68 VI. ANEXOS RESUMEN: PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN SOBRE TUBERÍA CORRUGADA PAD RESUMEN: RESULTADOS DE INVESTIGACIONES SOBRE INSTALACIÓN DE TUBERÍA CORRUGADA DE POLIETILENO 72 REFERENCIAS 75 SADMX, En Tuberías somos la mejor opción. Pagina No. 5

6 INDICE DE TABLAS Tabla No. DESCRIPCIÓN Pag Condiciones de la resina para la fabricación de tuberías y piezas de conexión Rigidez y Dimensiones de la tubería Propiedades Representativas de sección para tubería corrugada de polietileno de alta densidad Clase y calidad de relleno Valores Constantes de Encamado Condiciones de relleno Requisito mínimo de profundidad bajo tierra para tubería corrugada de alta densidad Profundidad Mínima de Relleno s/ diámetro de tuberías Profundidades Permisibles para materiales comunes de relleno Resistencia Química de la tubería de polietileno a diferentes químicos Resultados de Pruebas de Abrasión bajo condiciones neutrales (ph 7) Resultados de Pruebas de Abrasión bajo condiciones moderadamente ácidas (ph 4) Factores de conducción para tubería corrugada de polietileno Comparación de la rugosidad de la pared de la tubería Coef. Manning n Anchos característicos de Zanja Medidas típicas de Tee Wye SADMX, En Tuberías somos la mejor opción. Pagina No. 6

7 INDICE DE FIGURAS Fig. No. Sección DESCRIPCIÓN Ejm I I Fabricación de tuberías de Polietileno La materia prima: resina Tipo de Perfiles de las paredes de la tubería de polietileno Interacción entre tubería/ relleno y el efecto de carga Respuesta de las tuberías rígidas y flexibles a cargas Relación entre esfuerzo/ tensión en el polietileno Efectos en la tubería corrugada de alta densidad por la aplicación de cargas continuas Relajamiento del deslizamiento y esfuerzo Estructura Típica del relleno en zanja Detalle de Encamado Construcción de una fundación apropiada Diagrama de cargas resultantes en relación a la variación de altura de relleno. Carga Viva según AASHTO H-20 Diagrama del prisma del suelo Diagrama de Curvas de descarga para tuberías de polietileno corrugado n=0.009 Curvas de relación de características hidráulicas en tuberías parcialmente llena Diagrama de Curvas de descarga para el ejemplo 2 Foto: sello de identificación de la tubería Foto: Descarga de tubería Foto: Características de Almacenado y apilado de tuberías Foto: Manejo de la tubería Foto: Telescopiar Foto: Colocación en línea de la tubería Mínimo espacio requerido en instalación paralela de tuberías Encamado Detalle del asiento para la campana de la tubería Acostillado de la tubería Relleno Inicial Relleno Final Instalación del entibado de Zanja SADMX, En Tuberías somos la mejor opción. Pagina No. 7

8 Detalle de Corte de tuberías Detalle de bota de insersión Detalle de empaque tipo 2 valles Detalle de empaque tipo aleta de tiburón Detalle de Tee Wye Detalle de conexión de pozo de visita Detalle de conexión con tubería de otro tipo de material Alineador de Mandel utilizado en pruebas de Deflexión SADMX, En Tuberías somos la mejor opción. Pagina No. 8

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10 1.1 ALCANCE Esta especificación cubre los requisitos y métodos de ensayo para tubería corrugada de polietileno y piezas de conexión en diámetros nominales de 75mm a 1500mm (3 a 60 ) con interior liso o corrugado. Esta especificación cumple también con juntas herméticas a suelos, herméticas a sedimentos y herméticas al agua. Los requisitos de esta especificación tienen el propósito de proporcionar tuberías y piezas de conexión apropiadas para uso subterráneo en aplicaciones no presurizadas de drenaje de aguas pluviales. Esta especificación incluye la tubería perforada y la no-perforada. Las tuberías y piezas de conexión producidas de acuerdo a esta especificación serán instaladas en cumplimiento con ASTM D2321, con excepción de las de profundidad mínima bajo tierra, que serán especificadas. Nota 1 - Para aplicaciones de tubería perforada, el tamaño de la zona de empotramiento y la permeabilidad del material de importado son factores importantes para la habilidad del sistema de proporcionar el nivel deseado de infiltración o ex filtración. Asimismo, la gradación del material de empotramiento debe ser compatible con el tamaño de la perforación para minimizar la migración del relleno hacia la tubería. Alternativamente, se puede utilizar un material de filtro alrededor de la tubería y apropiado para material de relleno. Los valores indicados en unidades si deben ser considerados como estándar y los valores proporcionados en paréntesis son solamente para propósitos de información. Esta especificación cubre tubería y piezas especiales que utilizan un perfil abierto o cerrado (Figura 1). Esta especificación es compatible, de ser apropiado, con las especificaciones AASHTO y ASTM vigentes. En ciertos casos, cuando uno de estos documentos de referencia discrepa con esta especificación o viceversa, una descripción de esa diferencia es señalada para la consideración del diseñador. La Canadian Standard Association (CSA) tiene la especificación CSA B182.6 para tubería de polietileno para drenaje de aguas pluviales con interior liso. Aunque similar en requisitos con esta especificación CPPA, la especificación CSA B182.6 debe continuar como referencia para proyectos Canadienses. La siguiente advertencia se refiere solamente a la Sec.7-CPPA la parte del método de ensayo, de esta especificación. Este estándar puede incluir material, operaciones y equipo peligroso. Este estándar no pretende mencionar todas las prácticas relativas a seguridad y salubridad y determinar la aplicabilidad de limitaciones reguladoras antes de la utilización. 1.2 NORMAS Normas de la Sociedad Americana de Ensayo y Materiales American Society of Testing and Materials (ASTM) D 618 Métodos para el Acondicionamiento de Plásticos y Materiales de Ensayo. D 1056 Especificación Estándar para Materiales Celulares Flexibles Esponja o Goma Expandida. D 1600 Terminología para Términos Abreviados Relacionados a Plásticos. D 1693 Método de Ensayo para Agrietamiento de Plásticos Etílicos debido a Factores de Esfuerzo Ambiental. D 2122 Método para la Determinación de Dimensiones de Tubería Termoplástica y Piezas de Conexión. D2321 Práctica para Instalación Subterránea de Tubería Termoplástica Flexible para Colectores de Agua y para otras Aplicaciones de Flujo de Gravedad. Pagina No. 10 SADMX, En Tuberías somos la mejor opción.

11 D 2412 Método de Ensayo para Propiedades Externas de Llenado Mediante Placas Paralelas. D2444 Método de Ensayo para Resistencia al Impacto de la Tubería Termoplástica y Piezas de Conexión Mediante un mazo (Peso Descendente). D 3212 Especificaciones Estándar para Juntas para Drenajes y Tuberías Plásticas para Colección de Agua Utilizando Sellos Elastoméricos Flexibles. D 3350 Especificaciones Estándar para Tubería Plástica de Polietileno y Piezas de Conexiones. D 405 Especificaciones Estándar para Tubería de Corrugada de Polietileno, y Pieza de Conexión. F 412 Definiciones de los Términos Relacionados a Sistemas de Tubería Plástica. F 667 Especificaciones Estándar para Tubería Corrugada de Polietileno de Diámetro Considerable y Piezas de Conexión. F 1417 Método Estándar de Ensayo para la Aceptación de la Instalación de Líneas de Alcantarillado Mediante el Uso de Aire de Baja Presión. 1.3 TERMINOLOGIA Definiciones Las definiciones están en conformidad con ASTM F412 y las abreviaciones están en conformidad con ASTM D 1600, a no ser que se indique de otra manera. La abreviación para polietileno corrugado de alta densidad es PE. Definiciones de los Términos Específicos para este Estándar Tipo S Un perfil que incluye una sección transversal completa incluyendo una superficie corrugada en el exterior y un conducto de agua básicamente liso en el interior. Las Corrugaciones pueden ser anulares o helicoidales [Figura (A)]. Tipo C Un perfil que incluye una sección transversal completa con una superficie corrugada interior y exterior. Las corrugaciones pueden ser anulares o helicoidales [Figura (B)]. Tipo D Un perfil que incluye un conducto de agua interior básicamente liso, asegurado en forma circunferencial o espiral con proyecciones o nervaduras unidas a una pared externa básicamente lisa. Ambas paredes están fusionadas o contiguas a los soportes internos [ Figura (C)]. (A) Tipo S Corrugación (B) Tipo C Corrugación Estándares de la Asociación Americana de Carreteras Estatales y Funcionarios de Transporte (AASHTO) (C) Tipo D (Disponible en diámetros desde 30" a 60") M 252 Especificaciones Estándar para Tubería de Drenaje Corrugada de Polietileno, 75 mm 250 mm (3 a 19 ) de Diámetro M 294 Especificaciones Estándar para Tubería Corrugada de Polietileno, 300 mm a 1200 mm (12 a 48 ) de Diámetro MP 7 Especificaciones Provisionales para Tubería Corrugada de Polietileno, 1375 mm y 1530 mm (54 y 60 ) de Diámetro. Fig SIGNIFICADO Y USO Los requisitos de esta especificación tienen el propósito de proporcionar tubería y piezas especiales apropiadas para el uso en aplicaciones de drenaje subterráneo sin presión, incluyendo sub drenaje, drenaje de tierras, colectores de aguas pluviales, sistemas de manejo de aguas pluviales y sistemas de alcantarillado sanitario. SADMX, En Tuberías somos la mejor opción. Pagina No. 11

12 1.5 MATERIALES Materiales Básicos Tubería y Piezas Especiales Moldeadas Los compuestos utilizados en la fabricación de tuberías y de piezas de conexión moldeadas deberán estar en conformidad con la Tabla Piezas Especiales Moldeadas en Forma Rotacional Los compuestos utilizados en la fabricación de piezas especiales moldeadas en forma rotacional deberán incluir una clasificación de celda de C, de acuerdo a la definición en ASTM Los compuestos con una mayor clasificación de celda en una o más propiedades serán aceptables siempre y cuando los requisitos del producto sean cumplidos. Material de re-elaboración En lugar de compuestos de polietileno virgen, material limpio de re-elaboración puede ser utilizado por el fabricante, siempre y cuando cumpla con los requisitos de tipo de celda descritos anteriormente Tabla Condiciones de la resina para la fabricación de tuberías y piezas de conexiones AASHTO 252 AASHTO 294 Diámetro 3" a 10" (75 mm a 250 mm) 12" a 48" (300 mm a 1,200 mm) Densidad (resina básica) Materiales Reciclados - Refiérase a la Sección 1.1 para especificaciones sobre compatibilidad. General Esta sección permite al usuario requerir materiales reciclados en los productos incluidos en esta especificación. A no ser que el consumidor se oponga a esta sección como requisito de las especificaciones del producto, los materiales para productos en esta especificación deberán cumplir con la Sección 1.5, con la excepción que debido a pigmentación de origen desconocido, no sea práctico determinar 3 3, condicionado a que la máxima densidad no exceda g/cm 3 y establecer una especificación para la densidad de la resina. Materiales Reciclados Los compuestos tendrán un contenido de 5% a 50% de materiales de polietileno reciclado (PE). El material reciclado estará limpio y libre de contaminación. Un contenido mayor de polietileno reciclado es permitido, siempre y cuando se añadan al compuesto materiales estabilizadores adicionales a fin de prevenir el daño procesal durante la fabricación del producto y que el producto cumpla con todos los requisitos de la sección REQUISITOS Mano de Obra La tubería y piezas de conexión deberán ser homogéneas en todo aspecto y especialmente uniformes en color, opacidad y densidad. Las paredes de la tubería estarán libres de rajaduras, orificios, gránulos, vacíos, imperfecciones externas y otros defectos que sean visibles a simple vista y que puedan afectar la integridad de la pared, exceptuando orificios ubicados en forma intencional en la tubería perforada. Nota 2 -Las variaciones en el espesor de la pared son aceptables siempre y cuando la tubería cumpla con los mínimos requisitos de espesor de la pared del conducto de agua y de funcionamiento. Nota 3 Esta especificación no incluye requisitos para el diseño de instalación de la tubería. La exitosa operación de este producto depende del tipo de encamado y relleno y del cuidado en su instalación. A solicitud del usuario, Sadmx, S.A. de C.V. proporcionará información sobre la sección de pared, incluyendo diámetro interno y externo, que pueda ser requerida para una evaluación completa de ingeniería. Nota 4 Los diámetros externos de los productos fabricados en base a esta especificación no están detallados; por lo tanto, la compatibilidad entre la tubería y las piezas de conexión de diferentes fabricantes no debe darse por segura. Nota 5 La resistencia a impacto de este producto no está incluida en esta especificación (ver Sección 1.6 para especificaciones sobre compatibilidad), la cual es consistente con otras especificaciones de tubería de polietileno. Pagina No. 12 SADMX, En Tuberías somos la mejor opción.

13 1.6.1 DIMENSIONES Y TOLERANCIAS DE LA TUBERÍA Tamaño Nominal El tamaño nominal para la tubería y piezas de conexión se refiere al diámetro interno, como se muestra en la Tabla Diámetro Interno El diámetro interno para tubería y piezas de conexión cumplirá con los requisitos de la Tabla , cuando sean medidos de acuerdo al punto (CPPA-Sec.7) Tabla : Rigidez y Dimensiones de la Tubería Diámetro (pulg.) Rigidez Mínima de la Tuberia 1 Diámetro Interior Mínimo Diámetro Interior Máximo Espesor Mínimo de Pared 2 KPa. Pulg. Pulg. Pulg La rigidez mínima para el tipo C en diámetros de 10 y menores deberá ser de 240kPa. 2 No aplica a la tubería de tipo C. Longitud La tubería puede ser ofrecida en cualquier longitud estipulada por el usuario. La longitud no será menor a 99% de la longitud especificada, cuando se efectúe su medición de acuerdo al punto (CPPA-Sec.7) Espesor Mínimo de la Pared del Conducto de Agua El espesor mínimo de la pared del conducto de agua de la tubería de interior liso y piezas de conexión Tipo S y Tipo D cumplirá los requisitos de la Tabla , cuando se efectúe su medición de acuerdo al punto (CPPA-Sec.7) Perforaciones Todas las perforaciones deberán ser efectuadas con precisión. El área de ingreso de agua deberá ser de un mínimo de 21 cm 2 /m (1.0 in 2 /pie) para tubería de 100 mm a 250 mm (4 a 10 ), 31 cm 2 /m (1.5 in 2 /pie) para tubería de 300 mm a 450 mm (12 a 18 ), y 42 cm 2 /m (2.0 in 2 /pie) para tuberías de tamaños mayores a 450 mm (18 ). Las perforaciones circulares no deberán ser mayores a 4.76 mm (3/16 ) para tubería de 100 mm a 250 mm (4 a 10 ) y 9.53 mm (3/8 ) para tuberías de tamaño mayor a 250 mm (10 ). El ancho de las aberturas no será mayor a 3.18 mm (1/8 ). El largo de las aberturas no excederá el 10% de la circunferencia interna nominal para tubería de 100 mm a 200 mm (4 a 8 ), 64 mm (2.5 ) para tubería de 250 mm a 375 mm (10 a 15 ) y 77 mm (3.0 ) para tubería de 450 mm (18 ) o de mayor tamaño. Otras dimensiones de perforaciones y configuraciones podrán ser proporcionadas a fin de cumplir con las necesidades del comprador. Todas las mediciones deberán ser efectuadas de acuerdo al punto (CPPA-Sec.7) Rigidez de la Tubería Los valores mínimos de rigidez de la tubería a una defección del 5% cumplirá con los requisitos de la Tabla cuando se prueben de acuerdo al punto 7.5. Aplastamiento de la Tubería No habrá evidencia de deformaciones en la pared, separaciones, rajaduras, roturas, separación de las juntas, separación de la pared externa e interna, o combinaciones de estas, cuando se efectúen las pruebas de acuerdo al punto 7.6. Adhesión Para tubería Tipo S la adhesión entre las paredes interna y externa (en el valle de corrugación) y en las juntas de espiral no se separará cuando se efectúen las pruebas de acuerdo al punto 7.7. En la tubería Tipo D la adhesión entre las salientes o rozaduras y las paredes interna y externa y en las juntas de espiral no se separará cuando se efectúen las pruebas de acuerdo a punto (CPPA-Sec.7) PIEZAS ESPECIALES Y COPLES Solamente se deberán usar piezas especiales suministradas o recomendadas por el fabricante. Las piezas especiales serán SADMX, En Tuberías somos la mejor opción. Pagina No. 13

14 instaladas de acuerdo a las recomendaciones del fabricante. Los acoples utilizados con la tubería y piezas especiales serán de un diseño tal que preserve la alineación durante la construcción y evite la separación en las juntas. Las juntas tipo campana y espiga, acoples externos tipo resorte o partidos son ejemplos claros de diseños típicos DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE CONEXIÓN Nota 6 - La habilidad de una junta de resistir la infiltración de suelos (hermética a los suelos), infiltración de sedimentos (hermética a los sedimentos), o infiltración de agua subterránea/ ex filtración afluente (hermética al agua) debe ser considerada. La hermeticidad de las juntas es una función del tamaño de entrada, longitud del canal y el tamaño de partículas del relleno. Un material de relleno que contenga un alto porcentaje de material Clase III o Clase IV, de acuerdo a la definición en ASTM D2321 requiere de consulta con el fabricante para el tipo específico de junta a ser utilizada a fin de prevenir la infiltración de suelos o de sedimentos. Los sistemas de conexión AASHTO: Tipo 1 (herméticos a los suelos), Tipo 2 (herméticos a los sedimentos), Tipo 3 (herméticos al agua) Tipo 1 (hermética a los suelos) La hermeticidad de la junta a los suelos se requiere a fin de evitar la infiltración de suelos. La infiltración de suelos es influenciada por el tamaño de la apertura (dimensión máxima normal a la dirección en la que los suelos pueden infiltrar) y la longitud del canal (longitud del trayecto a través del cual los suelos pueden infiltrar). La relación de D85 tamaño de suelos (el tamaño de suelos para el cual 85% es más fino) con el tamaño de la junta de la abertura deberá ser mayor a 0.3 para arena tipo mediana a fina o 0.2 para arena uniforme. Estas relaciones no son necesarias para rellenos cohesivos donde el índice de plasticidad excede 12. No disponible en SADMX. Tipo 2 (hermética a los sedimentos) La hermeticidad de la junta a los sedimentos se requiere a fin de evitar la infiltración de sedimentos la cual incluye rellenos cohesivos donde el índice de plasticidad es menor a 12. Los sistemas de juntas herméticas a los sedimentos incorporan un material del empaque en la conexión de la tubería. Los empaques deberán cumplir o exceder los requisitos de ASTM D 1056 Grado 2A2 o ASTM F477. No disponible en SADMX. Tipo 3 (hermética al agua) La hermeticidad de la junta al agua se requiere a fin de inhibir la infiltración de agua subterránea y/o ex filtración afluente. Las juntas herméticas al agua serán selladas con una empaque elastomérico que cumple con o excede los requisitos de ASTM F477. Todos los diámetros de 100 mm (4 ) a 1,530 mm (60 ) deberán cumplir con ASTM D3212; Si la aplicación así lo requiere, las pruebas de campo deberán cumplir con la NOM-001- CNA Único estándar de hermeticidad en SADMX. SADMX, En Tuberías somos la mejor opción. Pagina No. 14

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16 2.1 INTRODUCCION El comportamiento de la tubería puede ser clasificado como flexible o rígido, dependiendo de su operación una vez instalada. La tubería flexible puede moverse o flexionarse bajo cargas sin sufrir daño estructural. La tubería corrugada de polietileno de alta densidad es un ejemplo. La tubería rígida es a veces clasificada como tubería que no puede flexionarse en forma significativa sin sufrir de un esfuerzo estructural como ser resquebrajamiento. Las tuberías de concreto reforzado y no reforzado sirven de ejemplo. Tanto la tubería flexible como la rígida dependen del relleno adecuado. Las características del relleno así como la configuración de la zanja en el caso de la tubería rígida, están incluidas en los procedimientos del diseño. Para la tubería flexible, la Deflexión permite que cargas sean transferidas y acarreadas por el relleno. La tubería rígida transfiere la mayor parte de la carga a ser transferida y transportada hacia el relleno. La tubería rígida transfiere la mayor parte de la carga a través de la pared de la tubería hacia el encamado. Un relleno apropiado es muy importante para determinar la manera en que la carga será transferida. Diversos proyectos de investigación han estudiado el comportamiento de la tubería flexible. El funcionamiento de la tubería de polietileno ha sido evaluado mediante el uso de instalaciones de campo, inspecciones posteriores a la instalación, pruebas de los indicadores de presión y análisis computarizados de elementos finitos. Como resultado, a casi tres décadas desde su introducción, el comportamiento de la tubería corrugada de polietileno de alta densidad ha sido probablemente analizado más que el de cualquier otro tipo de tubería convencional de drenaje. La información en las secciones siguientes de este documento proporciona una guía paso a paso para el diseño estructural de tubería corrugada de polietileno de alta densidad de flujo por gravedad. Además toda ésta información puede convalidarse en los resúmenes sobre instalaciones actuales detallados en el capítulo 6 - Anexos. 2.2 RESUMEN DE ASPECTOS ESTRUCTURALES El presente documento desarrolla los criterios técnicos para aplicar el Método de Diseño Estructural para Tubería Corrugada de Polietileno y discute algunas de las diferencias entre el diseño e instalación de tuberías rígidas y flexibles. La naturaleza visco-elástica de la tubería de polietileno ha sido demostrada en pruebas de laboratorio, aunque propiedades tales como relajación de esfuerzo todavía no han sido tomadas en consideración durante el diseño. Se debe reconocer que descuidar este comportamiento añade mayor valor al factor de seguridad, innecesario sobre el método de diseño. La metodología del diseño para tubería corrugada de polietileno de alta densidad detallada en este capítulo, está en cumplimiento con las especificaciones de la American Association of State Highway and Transportation Official (AASHTO) M252 y M294*. Se presentan las propiedades de las diferentes secciones para su uso en el procedimiento de diseño. Las propiedades del material, relleno y condiciones de carga juegan papeles importantes en la operación de la tubería. El procedimiento de diseño evalúa la Deflexión, pandeo, esfuerzo de flexión y tensión de flexión, y establece límites para cada condición. Así se puede decir que la integridad estructural de las instalaciones de tuberías depende del adecuado diseño e instalación. Una tubería corrugada de polietileno debidamente instalada puede ser enterrada a profundidades mucho mayores que una tubería rígida. Las instalaciones que varían de las suposiciones del diseño pueden causar el resquebrajamiento de la tubería de concreto reforzado, mientras factores Pagina No. 16 SADMX, En Tuberías somos la mejor opción.

17 conservadores de seguridad y diseño para tubería corrugada de polietileno protegen la tubería de muchas deficiencias en la instalación. Además, todo tipo de tubería, ya sea flexible o rígida, depende de la estructura del relleno para transferir cargas al encamado. Como resultado, toda tubería debe ser instalada de acuerdo al diseño para cumplir con las expectativas de la operación. Las Tablas de altura de la profundidad bajo tierra muestran la profundidad mínima en instalaciones de tráfico y las profundidades máximas bajo una variedad de condiciones de relleno, también se presentan Ejemplos de Cálculos. diferencia en la manera en que las tuberías flexible y rígida responden a cargas. Ambas, la tubería flexible y la rígida, requieren de un relleno apropiado, a pesar de que la interacción de la tubería/ relleno es discorde. Cuando la tubería flexible se flexiona, la carga es transferida hacia el relleno y transportada por él mismo. Sin embargo, cuando se aplican cargas a la tubería rígida, la carga es transferida a través de la pared de la tubería hacia el encamado. Para ambos tipos de materiales, el relleno apropiado es muy importante para permitir que esta transferencia de carga suceda. La 2.3 DIFERENCIAS ENTRE LA TUBERÍA FLEXIBLE Y LA TUBERÍA RIGIDA Prácticamente todo tipo de tubería puede ser clasificada como flexible o rígida, dependiendo de su funcionamiento luego de ser instalada. La tubería flexible toma ventaja de su habilidad para moverse o flexionarse bajo cargas sin sufrir daño estructural. Los tipos comunes de tubería flexible son fabricados de polietileno, cloruro de polivinilo (PVC), acero y aluminio. La tubería rígida es a veces clasificada como tubería que no puede flexionarse más que 2% sin sufrir alteraciones como ser resquebrajamientos. Flexible Rígido Figura La tubería de concreto reforzada y noreforzada y la tubería de arcilla son claros ejemplos. La Figura muestra la Flexible Rígido Figura muestra la interacción de la tubería/ relleno y el correspondiente traslado de carga. Figura La tubería flexible ofrece significativos beneficios estructurales al diseñador del proyecto. En varias situaciones, una tubería flexible correctamente instalada puede ser enterrada a mucha mayor profundidad que una tubería rígida, por la interacción entre la tubería y el relleno. La tubería rígida es generalmente más resistente que el material de relleno que la rodea, en consecuencia, debe soportar cargas de tierra bastante más elevadas que la carga de prisma encima de la tubería. Por el contrario, una tubería flexible no es tan resistente como el relleno que la rodea. Esto moviliza el relleno para transportar la carga de tierra. La interacción entre la tubería flexible y el relleno es tan efectiva para maximizar las características estructurales de la tubería que permite que la tubería sea instalada a mucha mayor profundidad bajo tierra que la permitida para la tubería rígida, bajo idénticas condiciones de instalación. SADMX, En Tuberías somos la mejor opción. Pagina No. 17

18 2.4 LA NATURALEZA VISCO-ELASTICA DE LA TUBERIA CORRUGADA DE POLIETILENO SADMX CURVA ESFUERZO DEFORMACIÓN La tubería flexible es fabricada tanto de plásticos como de metal. Los plásticos y metales, son sin embargo, tipos muy diferentes de material. Los metales muestran propiedades elásticas y los plásticos muestran características viscoelásticas, o variables, en función del tiempo Es esta diferencia la que es el origen de tanta confusión para entender la tubería corrugada de polietileno y su funcionamiento una vez instalada, en comparación con otros tipos de tubería flexible. Asumiendo que las características de los materiales visco-elásticos pueden ser analizadas aplicando las mismas técnicas utilizadas para material elástico, sin duda generará resultados confusos. Uno de los conceptos errados más comunes relativos a los plásticos, en forma especial el polietileno, es que estos pierden resistencia con el tiempo. Esta idea surge de la aplicación de un criterio y comportamiento elástico a un material visco-elástico. Cuando una tubería corrugada de polietileno es flexada o tensada, en laboratorio, la curva de esfuerzo contra la curva de tensión resultante, tiene un alto módulo inicial que casi inmediatamente empieza a disminuir. La Figura muestra un diagrama de la relación esfuerzo/ tensión. El módulo elástico o módulo de flexión como es comúnmente denominado para materiales visco-elásticos, es la relación entre el cambio en los niveles de tensión y esfuerzo. El módulo es inicialmente elevado, pero luego empieza a disminuir. La tubería aparenta requerir menos fuerza con el tiempo para mantener el mismo nivel de tensión. Si el material se comporta de acuerdo a los principios de elasticidad, podría describirse como una pérdida de resistencia. Sin embargo, el polietileno es visco-elástico y la deducción que el material está perdiendo resistencia sería errada. Esfuerzo, σ Deformación, ε Figura Modulus = Esfuerzo Deformación Este concepto no es de poca importancia en lo que se refiere al polietileno. Con valores típicos de módulos de referencia a corto plazo (rápido) y a largo plazo de 110,000 psi (758 Mpa) y 22,000 psi (152 Mpa), respectivamente, los resultados del diseño serían muy diferentes. La pregunta de cual valor utilizar en el diseño, ciertamente mereció más atención, y proyectos de investigación se iniciaron para ganar mayor conocimiento sobre este tema. La Universidad de Massachusetts ha diseñado un proyecto de investigación 1 para tratar específicamente el efecto que el tiempo tiene sobre el módulo de polietileno. Una tubería corrugada de polietileno fue colocada en un marco que permitió la medición de esfuerzo y tensión bajo intervalos repetidos de carga, y por un periodo relativamente largo de tiempo. Se aplicó una carga a la tubería para crear un nivel inicial de Deflexión. La tubería reaccionó como se esperaba con un elevado módulo inicial el cual comenzó a disminuir casi inmediatamente. Con la tubería todavía flexada, el nivel de esfuerzo se incrementó. La tubería respondió otra vez con su módulo inicial el cual empezó a disminuir inmediatamente. Varios incrementos de carga adicionales fueron aplicados con la tubería respondiendo de la misma forma cada vez. Las representaciones gráficas de la respuesta de la tubería se muestran en la Figura La parte (c) de la Figura muestra un módulo que parece disminuir con el tiempo. Sin embargo, el módulo que ocurre cada vez que se aplica una nueva carga, no importa cuando, se mantiene aproximadamente el mismo. Este SADMX, En Tuberías somos la mejor opción. Pagina No. 18

19 comportamiento no es indicativo de un material que está perdiendo resistencia. Se condujo otra investigación para determinar cual valor, el valor a corto o largo plazo, debería ser utilizado en el diseño de materiales de tubería visco-elásticos. Esta investigación confirmó el resultado del estudio de la Universidad de Massachusetts. Se llegó a la conclusión que Para cada nueva carga, el material siempre se comportará de acuerdo a su propiedad de resistencia a corto plazo, independientemente del tiempo que haya pasado desde la primera carga. 2 esfuerzo. La primera es el aumento de tensión bajo un esfuerzo constante. Es lo que causa que la tubería flexible se deflexione bajo la carga de suelos hasta que el sistema de tubería/ relleno se estabilice. La relajación de esfuerzos, por otra parte, es una disminución del esfuerzo bajo una tensión constante. Cuando el sistema de tubería/ relleno (o sistema de tubería/ aire en el laboratorio) se estabiliza, el esfuerzo empieza a disminuir casi en forma inmediata. Las relajaciones de deslizamiento y de esfuerzo se muestran en la Figura 5. TIEMPO (min.) CARGA (KN/M) DESPLAZAMIENTO (MM) MODULO (KPa) a) b) c) Incremento del módulo a 60 segundos TIEMPO (min.) EFECTOS PRODUCIDOS AL CARGAR REPETIDAMENTE TUBERÍAS DE POLIETILENO Figura Ambos estudios muestran que el material respondió con el módulo a corto plazo, sin considerar la edad de la instalación. No ocurrió pérdida de la resistencia del material con el tiempo. La aparente disminución en el módulo es evidencia de la naturaleza visco-elástica del polietileno. Fueron estos proyectos de investigación, conjuntamente con las aplicaciones actuales, las que llevaron a la CPPA a recomendar el uso de las propiedades de resistencia a corto plazo aun bajo condiciones a largo plazo. Entonces, por qué razón el esfuerzo disminuye cuando la tensión se mantiene constante? La respuesta está en la naturaleza visco-elástica del polietileno. Los materiales visco-elásticos muestran dos comportamientos relacionados con el tiempo, relajación de deslizamiento y relajación de CARGA (KN/in) DESPLAZAMIENTO (in) MODULO (1000 psi) Deformación Esfuerzo, σ = Constante Tiempo Esfuerzo Deformación, ε = Constante Tiempo RELACION ENTRE LA DEFORMACIÓN Y EL ESFUERZO Figura La relajación de esfuerzo evita que los niveles de esfuerzo se mantengan en niveles extremadamente elevados, y por lo tanto, juegan un papel muy beneficioso en el comportamiento de la tubería bajo tierra. La relajación de esfuerzo no ha sido cuantificada al punto en la cual pude ser utilizada en el diseño, pero descuidar sus efectos añade conservadurismo a la recomendación de utilizar el criterio de resistencia a corto plazo como un criterio que es apropiado y a la vez prudente para el polietileno. 2.5 CRITERIO SOBRE EL DISEÑO El diseño de la tubería de polietileno de alta densidad de presión por gravedad requiere del conocimiento de las propiedades de la tubería, propiedades del material, condiciones de la instalación y cargas externas. Todos estos elementos se combinan para definir el comportamiento de la tubería instalada. Esta sección describe el criterio observado en la sección de Procedimiento del Diseño. SADMX, En Tuberías somos la mejor opción. Pagina No. 19

20 2.5.1 PROPIEDADES DE SECCION DE LA TUBERÍA Al igual que en el diseño de otros componentes estructurales, la geometría de la pared de la tubería influencia la manera en que esta funcionará en la estructura de tubería/ suelos (relleno). Las propiedades de la tubería que causas mayor preocupación son el momento de inercia del perfil de la pared (I), distancia desde el diámetro interior al eje neutral (c) y la sección transversal (A S ). La rigidez de la tubería (PS) es una medición de la flexibilidad de un largo determinado de tubería y es establecido en laboratorio mediante el cálculo de la fuerza requerida para flexionar la tubería 5% de su diámetro interior. El límite de 5% es arbitrario y, aunque es sustituido directamente en las ecuaciones del diseño, el PS es un control de calidad y no debe ser interpretado como un límite de la operación. Además, la tubería de polietileno puede flexionarse varias veces esta cantidad sin experimentar una curvatura reversa. En realidad, las especificaciones del producto requieren que la tubería se deflexione por lo menos 20% de su diámetro interior sin sufrir esfuerzo estructural (Ver Tabla ) PROPIEDADES DEL MATERIAL El comportamiento de materiales visco-elásticos difiere del de materiales elásticos. Como resultado, la mecánica que define las propiedades del material elástico puede ser mal interpretada cuando es aplicada a materiales visco-elásticos. Por ejemplo, cuando el polietileno es sujeto a una fuerza constante, la curva de esfuerzo/ tensión resultante da la impresión que el material pierde resistencia con el tiempo. Las pruebas efectuadas muestran que el polietileno no se debilita con el tiempo. La misma curva de esfuerzo/ tensión para el material puede ser duplicada en forma repetida con el tiempo. Lo que las pruebas no toman en consideración es la relajación de esfuerzos, la cual es una propiedad única de los visco-elásticos. La relajación de esfuerzos es el proceso mediante el cual el esfuerzo disminuye bajo una tensión constante. Tabla : Propiedades Representativas de Sección para Tubería Corrugada de Polietileno de Alta Densidad, en cumplimiento a las regulaciones de AASHTO M252 y M294. Diámetro Interior Pulg. (mm) Diámetro Exterior Pulg. (mm) Rigidez Mínima de la Tubería a una Defección del 5% pii (kpa) Área de Sección Pulg.2/Pulg. (mm2/mm) Distancia del Diámetro Interior al Axis Neutral (Pulg. (mm) Momento de Inercia Pulg.4/Pulg. (mm4/mm) ID OD PS AS C Inercia 4 (100) 4.6 (117) 35 (241) (1.443) (4.869) (11.47) 6 (150) 7.0 (178) 35 (241) (2.126) (8.021) (54.08) 8 (200) 9.9 (251) 35 (241) (2.652) (11.036) (142.57) 10 (250) 11.9 (302) 35 (241) (2.837) (13.510) (303.16) 12 (300) 14.0 (356) 50 (344) (3.175) (15.875) (393.29) 15 (375) 17.7 (450) 42 (289) (4.044) (22.225) (868.51) 18 (450) 21.1 (536) 40 (276) (4.953) (21.615) ( ) 21 (525) 24.5 (622) 38 (262) (7.163) (16.000) ( ) 24 (600) 27.5 (699) 34 (235) (6.647) (28.804) ( ) 30 (750) 34.1 (866) 28 (193) (8.298) (34.290) ( ) 36 (900) 41.0 (1041) 22 (152) (9.525) (41.910) ( ) 42 (1050) 48.0 (1219) 20 (138) (9.921) (45.212) ( ) 48 (1200) 54.0 (1372) 17 (117) (10.902) (47.244) ( ) SADMX, En Tuberías somos la mejor opción. Pagina No. 20

21 En otras palabras, una tubería que es mantenida en una posición de Deflexión, inicialmente experimentará niveles de esfuerzo relativamente elevados que luego disminuyen rápidamente. Una Deflexión adicional ocasiona una respuesta similar: los niveles de esfuerzo aumentan y luego rápidamente disminuyen. Este fenómeno ha sido documentado en los laboratorios de la Universidad de Massachusetts. Las pruebas efectuadas mostraron que cuando la tubería se mantuvo en una posición de Deflexión, el módulo parecía disminuir. Sin embargo, cuando la Deflexión se aumentaba, la tubería respondía otra vez con un módulo mucho mayor. Como resultado de la relajación de esfuerzos, los esfuerzos reales máximos son significativamente menores que los que se calcularían. Por esta razón, el uso del módulo de elasticidad a corto plazo, (E), de 110,000 psi (758,500 kpa) y la resistencia a la tensión de 3,000 psi (20,700 kpa) es apropiada para este procedimiento de diseño. (Nota: la resistencia a la tensión es utilizada no obstante que, en aplicaciones no presurizadas, las fuerzas predominantes de la pared son compresivas. Las pruebas para determinar la resistencia compresiva máxima del polietileno han sido hasta la fecha, inconcluyentes debido a la falta de un punto definido de falla o límite. Sin embargo, el Manual de Diseño de Plásticos Estructurales ASCE indica Una regla general es que la resistencia compresiva de los plásticos es mayor que la resistencia a la tensión. El uso de la resistencia a la tensión en el diseño en lugar de la más apropiada resistencia a la compresión, da resultados conservadores y ha sido aceptado por años por varias agencias. Manuales y Reportes ASCE sobre Prácticas de Ingeniería No. 63, SCE: NY, NY, 1984, p. 163) CONDICIONES PARA LA INSTALACION Y FACTORES DE SUELOS El funcionamiento estructural de la tubería depende de la interacción entre el encamado, o relleno inicial y la tubería, y es comúnmente referida como la interacción de suelos/ tubería. El relleno inicial debe proporcionar características estructurales y de drenaje apropiados para la aplicación. La consideración estructural del relleno incluye las dimensiones del relleno inicial y el tipo de material y el nivel de compactación. La información aquí presentada es, con pocas excepciones, consistente con los requerimientos establecidos en ASTM D2321, Práctica Recomendada para la Instalación Subterránea de Tubería de Termoplástica para Desagüe. En situaciones en las cuales esta información difiere con ASTM D 2321, la especificación tiende a ser más conservadora. La información es también consistente con CAN/CSA B , Práctica Recomendada para la Instalación de Drenaje Termoplástico, Tubería para Colección de Aguas Pluviales y Accesorios Dimensiones de la Envoltura de Relleno- Ancho de zanja El ancho de la zanja depende del diámetro de la tubería, material de relleno y el método de compactación. Los anchos de zanja no deben ser mayores que las que se necesitan para la adecuada instalación de la tubería, debido a que las zanjas demasiado anchas ocasionan costos innecesarios. En forma práctica, los tamaños de cubos de excavadora estándares o las dimensiones del entibado de zanja pueden también ser factores a considerarse en la decisión. En aplicaciones actuales, el ancho de la zanja puede también ser influenciada por el equipo que el contratista tiene disponible. Por lo tanto, anchos típicos son dos veces el diámetro nominal, pero no mayores que el diámetro nominal más 2 (0.6m), como se ve en la Figura En forma específica se tiene que los anchos típicas de zanja para tuberías de 12 (300 mm) o mayores son el doble del diámetro nominal pero no mayores al diámetro nominal más 2 (0.6 m). Este ancho es generalmente suficiente para que el material de relleno fluya en cualquiera de los lados de la tubería y es también lo Pagina No. 21 SADMX, En Tuberías somos la mejor opción.

22 suficientemente ancho para varios tipos de equipo de compactación, de ser estos requeridos. Si este ancho de zanja no es adecuado para los materiales y métodos propuestos, una zanja de mayor ancho que permita una instalación apropiada, deberá ser construida. De 0.2 m en cualquiera de los lados de la tubería es el ancho mínimo de zanja aceptable para esta gama de tamaños cuando no se precise de equipo de compactación. W = 2D, W < D+0.6m Figura Los anchos de zanja para tuberías de menor tamaño a menudo se determinan por el tamaño de cubo disponible para la excavadora y en varios casos puede exceder el doble del diámetro de la tubería. A fin de economizar y de mantener la integridad estructural, es mejor mantener el ancho de la zanja en perspectiva con relación al diámetro de la tubería. Un concepto comúnmente errado es que se precisa de zanjas muy anchas para tuberías flexibles. Las zanjas anchas son no solamente caras de excavar y rellenar con material de relleno, sino que pueden también disminuir la integridad estructural del sistema de tubería/ relleno. Años de consolidación crean un suelo nativo bastante estable. El propósito es destruir al mínimo posible dicha estabilidad al excavar la zanja. Estudios efectuados en Europa han demostrado que paredes estables de zanja aumentan la integridad estructural del sistema cuando la zanja es relativamente angosta, aunque este beneficio es a menudo relegado durante el diseño. Zanjas demasiado anchas también requieren de mayor cantidad de relleno y mayor compactación, lo cual podría no W D formar una estructura tan estable como el material nativo imperturbado, aun si han sido cuidadosamente construidas. A medida que le ancho de la zanja se aproxima a cinco veces el diámetro de la tubería, no existe influencia buena o mala de las paredes de la zanja. Aun más, se puede precisar de zanjas anchas cuando el material nativo no es capaz de soportar cargas, pero se debe evitar si el material nativo de una calidad razonable Material y Compactación La combinación del tipo de material (arena, grava, arcilla o mezclas, etc.) y nivel de compactación (densidad estándar Proctor) determina la resistencia global del relleno. Como regla general, partículas de material que son relativamente grandes y angulares requieren de un esfuerzo de compactación menor a fin de producir estructuras con igual resistencia que las partículas que son de menor tamaño y más redondeadas. La resistencia del relleno es a menudo denominado el módulo de reacción de suelos o a veces módulo de suelos. Se representa en ecuaciones mediante el término E. La Tabla presenta los valores E que resultan de diferentes materiales y niveles de compactación. Esta información se basa en datos generados por el Bureau of Reclamation. Se debe considerar para relleno el material disponible localmente, incluyendo suelos nativos Si estos cumplen con los criterios de la Tabla entonces son un material aceptable y deberían ser utilizados para minimizar costos de material y de transporte. El fabricante de la tubería podrá asimismo proporcionar asesoramiento con relación a la conveniencia de ciertos materiales. La compactación mecánica no es siempre necesaria; algunos materiales de relleno pueden ser amontonados y luego trabajados con pala hacia el lugar, mientras otros pueden cumplir con requerimientos mínimos de compactación simplemente siendo caminados por encima. Por otra SADMX, En Tuberías somos la mejor opción. Pagina No. 22