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Santiago, agosto 30, 2009

Ref: Memoria de cálculo del dimensionamiento del dren. _________________________________________________________________  

Señor:

Carlos Morales

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1.  Introducción.

En este documento se explica detalladamente la obtención del índice de absorción

del terreno que se encuentra en el algarrobal a aproximadamente 4 metros de

profundidad.

Además se calculan las dimensiones que debe tener el dren para absorber el caudal

entregado por la bomba de agua.

2.  Cálculo del índice de absorción del terreno.

Primero que todo, la capacidad de absorción de un dren es directamente

proporcional al área de contacto entre el agua que se encuentra en su interior y el

terreno que lo rodea.

Se comenzó el ensayo llenando la perforación hasta una altura determinada,

posteriormente se insertó en el fondo un tubo con unas marcas con la finalidad de

medir el nivel del agua, y se apagó la bomba de agua cuando marcaba una

profundidad de agua de alrededor 65 centímetros.

Se esperó una hora y media y se tomó las diferencias de nivel entre el comienzo y el

final del ensayo, dando una diferencia de 30 centímetros.

Con estos datos se calcula la velocidad de absorción de la perforación dividiendo el

volumen de agua que absorbió el terreno por el tiempo que demoró en bajar el nivel

de agua en 30 centímetros.

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Ahora para dimensionar la perforación del dren a construir, necesitamos calcular el

índice de absorción dividiendo la velocidad de absorción por el área de contacto

entre el agua y el terreno.

Calculo del índice de absorción

Dimensiones de la perforación antigua.

Ancho 2,1 [m]Largo 2,4 [m]Altura 0,65 [m]Dif de Altura agua 0,30 [m]Área Base 5 [m^2]Área Paredes 6 [m^2]

Volumen 1,51 [m^3]

Tiempo absorción 1,50 [h]Velocidad de abs 1,01 [m^3/h]

Índice de abs 0,09 [m^3/m^2 h]

3.  Calculo de la capacidad de absorción del dren a construir.

El dren a construir en un principio iba a ser de mayor profundidad, pero no se pudo,

debido a que a solo 4 metros de profundidad nos encontramos con agua, haciéndose

infactible la continuación de la perforación. Por lo tanto modificamos las medidas

haciendo la perforación mas larga y ancha con una profundidad de no más de cuatro

metros de profundidad.

Con las medidas mencionadas anteriormente se calculo el área de contacto entre el

agua y las paredes, multiplicando el área de las cuatro paredes laterales por un

porcentaje de 70% (nivel máximo de agua a pleno trabajo) mas el área de la base.

Ahora para saber cuanto caudal realmente es capaz de absorber el dren, se multiplica

el índice de absorción calculado en el pto anterior por el área de contacto del agua

con el terreno de la nueva excavación.

Medidas del dren nuevo

Ancho 4,0 [m]Largo 6,0 [m]Altura física 4 [m]Altura bolones 2 [m]% de absorción paredes 70%Área de absorción 52 [m^2]índice de abs 0,09 [m^3/m^2 h]Velocidad de abs 4,8 [m^3/h]

Caudal Bomba 4,0 [m^3/h]

Factor de seguridad 20%

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Como la velocidad de absorción calculada es mayor al caudal que entrega la bomba,

este dren cumplirá con los requerimientos de absorción.

4.  Medidas.

La franja azul representa la capa de 8 metros cúbicos de ripio, y la roja

representa los cuarenta metros cúbicos de bolones.

5.  Ensamblado de geotextil.

Las tiras de geotextil se instalaron en la excavación de tal forma que los bolonesqueden envueltos como un paquete de regalo. Primero se instalaron las tiras Nº 1, 2,

3 y 4, posteriormente las Nº 5, 6 y 7 y por ultimo las Nº 8, 9, 10 y 11.

Para su cierre, las tiras de geotextiles se doblaran siguiendo la numeración del 1 al

11.

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6.  Esquema de red de tubería de descarga.

7.  Estado.

•  El dren se encuentra con el geotextil instalado por sobre ocho metros

cúbicos de ripio y bajo cuarenta metros cúbicos de bolones.

•  El viernes 28 del mes de agosto se hizo una prueba de absorción

comenzada a las 12:00 hrs y terminada a las 17:00 hrs. El dren se

comportó de forma favorable sin presentar humedad ni visibilidad de del

nivel de agua en la superficie, con lo que se deduce un buen futuro

funcionamiento de todo el conjunto asociado a la bomba de calor.

•  La tubería de descarga al dren se encuentra instalada bajo el nivel de latierra para ser tapada con tierra el lunes 31 de agosto.

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8.  Fotos

 Ampliación de la perforación.

 Dimensionamiento del geotextil.

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 Llenado de bolones.

Prueba de absorción dren nuevo.

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9.  Observaciones.

•  La succión de la bomba de agua se debe bajar por sobre los 8,5 metros de

profundidad tomando como referencia el eje de la bomba.

10. Conclusión.

Con las medidas del dren citadas en la página número cuatro, esté deberá

absorber el caudal entregado por la bomba de agua, con la condición explicadas en

el punto 8.

 Atte Eduardo Lara Sielfeld.

 Ingeniero Civil mecánico.