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05/06. Presas 1

1erCURSO INTERNACIONAL DE GEOMECNICA COMPUTACIONALPontificia Universidad Catlica de Valparaso

Valparaso, Chile, 15-18 mayo 2006

Anlisis de presas de tierra

C. SagasetaUniversidad de CantabriaSantander, Espaa

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Contenido

Presas de m.s.Terraplenes

Tipologa Situaciones de clculo

Construccin

Embalse lleno

Desembalse rpido

Instrumentacin

Balsas mineras. Peculiaridades

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Presas de materiales sueltos / terraplenes

Altura pequea (5-15 m)

Sin agua Cuasi-homogneos

(cimiento, ncleo,coronacin)

Rotura subcrtica

Reparacin sencilla

Deformacionesasumibles

Gran altura (20-100 m)

Con agua Fuertemente zonados

(ncleo, espaldones,drenes, filtros,...)

Rotura catastrfica

Reparacin difcil

Deformaciones crticas(fisuracin)

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Situaciones de clculo

Construccin:

Presiones intersticiales por compactacin Estabilidad taludes a.ar. y a.ab.

Embalse lleno: Filtracin

Erosionabilidad Estabilidad talud a.ab.

Desembalse rpido:

Estabilidad talud a.ar.

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Modelizacin numrica: 2-D / 3-D

Duncan, 1996

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Tipos de presas de m.s.

Homognea

Zonada

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Tipos de presas de m.s.

Escollera con ncleo

vertical

Escollera con ncleoinclinado

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Tipos de presas de m.s.

Escollera con pantallaasfltica interna

Escollera con pantalla

asfltica

Escollera con pantalla dehormign

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Construccin (1/2):

Suelo parcialmente saturado. Evolucin succiones Cargas de crecimiento cuasi-monotnico

Modelos tipo hiperblico:

Tensiones totales presiones intersticiales

Tensiones efectivas (semisaturado)

Asientos tpicos (orden, 1-2%H)

u

0 r

Gt

Gs

G0

11

1

lmite: =u

para

Mdulo secante:G

s= / =G

0/ (1+/

r)

Mdulo tangente:G

t=d / d =G

0/ (1+/

r)2

Mdulo inicial:G

0=

u/

r

=G0 / (1 +/

r)

Deformacin tangencial,

Tensin

tangencial,

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Construccin (2/2):

Ncleo vertical:

Espaldones ms rgidosreduccinz en ncleo

Interfaces mecnicas en filtros

Importancia simulacin tongadas

Ncleo inclinado:

Asientos no uniformesdistorsiones, tracciones

Interfaces mecnicas en filtros

Importancia simulacin tongadas

Pantalla en cimiento (cut-off)

Diferencia rigidez con terreno (distribucin tensiones (+ o -)

Importancia ubicacin (ncleo vert/incl)

Simulacin drenaje parcial

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05/06. Presas 11

Embalse lleno (1/2): Deformaciones Riesgo fisuracin

Tensiones en la base:construccin y embalse lleno

Desplazamientoshorizontales al embalsar

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Embalse lleno (2/2): Filtracin acoplada

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05/06. Presas 13

Desembalse rpido: Estabilidad talud a.ar. Importancia asignacin permeabilidades

Situacin D-CU

Anlisis en efectivas (p.i.)

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05/06. Presas 14

Interpretacin instrumentacin

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05/06. Presas 15

Duncan, 1996

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Balsas de residuos mineros (tailings dams)

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Balsas de residuos mineros. Ejemplos

Dique de Pozo Jaime (Reocn, Cantabria) Construccin-Explotacin: 1983-2002

Altura: 27 m

Cimentacin: antiguos estriles

Dique de Aznalcllar (Sevilla) Construccin-Explotacin: 1978-1998

Altura: 26 mrotura Cimentacin: margas azules Guadalquivir

Dique de La Luciana (Reocn, Cantabria) Construccin-Explotacin: 1950 (?)-1963

Altura: 12 mrotura Cimentacin: antiguos estriles

Reanlisis: dinmico (1990), esttico (2006)