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CUESTIONARIO DE PRESAS Y TÚNELES

Presentado por:

ALVITES TOCAS POOL

CHUQUIMANGO BUSTAMANTE JUAN

CUSQUISIBAN ASENCIO MOISES

TAPIA VASQUEZ HENRY

TERRONES LOZANO AMANCIO

Docente:

ING. M. SC. GILBERTO CRUZADO VÁSQUEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAFACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVILCAJAMARCA

2014

Geología Aplicada

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TABLA DE CONTENIDO

1. Resumen.…………………………………………………………………………… 3

2. Introducción…………………………………………………………….………….. 4

3. Material y Métodos…………………………………………………………………. 5

3.1. Cuestionario de Presas y Canales……………………………………………… 5

4. Desarrollo…………………………………………………………………………… 6

5. Referencias Bibliográficas…………………………………………………………. 26

Geología Aplicada

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I. RESUMEN

Al construir una presa o canal, se encuentran diferentes problemas y preguntas que

interfieren con la construcción de estos, por ende se desarrolló en cuestionario de

Presas y Canales.

Se contó con una amplia cantidad de información de páginas web y libros, con los

cuales se fue desarrollando estos cuestionarios, empleando la lectura y

comprensión, se procedió a desarrollar dichos cuestionarios de manera concisa.

Se llegó a responder las preguntas y problemas que se encontraron y plantearon de

una manera eficaz. Además de dar a conocer contextos y detalles de lo que son las

presas, funciones, tipos y características.

Geología Aplicada

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II. INTRODUCCIÓN

En ingeniería se denomina presa o represa a una barrera fabricada con piedra,

hormigón o materiales sueltos, que se construye habitualmente en un desfiladero

sobre un río o arroyo. Tiene la finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para

su posterior aprovechamiento.

Represas. (s.f). En Wikipedia. Recuperado el 24 de Julio de 2014 de

http://es.wikipedia.org/wiki/Represa

Así también, las represas producen energía hidroeléctrica y los embalses situados

detrás almacenan el agua para su uso a largo plazo. La infraestructura hidráulica

como diques y canales, distribuye el agua a nuestros hogares y campos, además de

mantener los ríos fluyendo a través del cauce deseado, de tal manera que, desde

1950, el número de grandes represas ha ascendido de 5.000 a más de 45.000, una

media que equivale a construir dos grandes represas diarias durante medio siglo.

Represas, ingeniería y tecnología hidráulica. (s.f). Recuperado el 24 de Julio de 2014 de

http://nationalgeographic.es/medio-ambiente/aguas-dulces/dams-engineering

Sin embargo hasta la fecha existen muchos problemas al construir presas y

canales, por los diferentes problemas geológicos que presentan los suelos donde

serán construidos, por ende, se desarrolló un cuestionario sobre los diferentes

problemas que puedan existir, para así tener una mejor visión y conocimiento de lo

que son las presas y canales.

Geología Aplicada

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III. MATERIAL Y MÉTODOS

El trabajo se realizó de manera sencilla, buscando información en diferentes libros y

páginas web, leyendo y realizando el trabajo lo mejor posible.

Los datos obtenidos han sido seleccionados de fuentes confiables de las cuales se ha

extraído las ideas y conocimientos necesarios.

CUESTIONARIO DE PRESAS Y CANALES

1. Condiciones óptimas de ubicación de las presas. Tipos de presas en función de la

morfología del valle. Razones por las cuales se escogen uno u otro tipo de presa.

2. Cuáles son los usos que se les confiere a las presas. Sustentar su respuesta.

3. Que problemas geológicos y geotécnicos se presentan en los estudios y

construcción de las presas

4. En qué consisten los ensayos de: Lugeon, Lefranc, Gilg-Gavard, Matsuo y

Haefell. En qué casos se aplican en las presas.

5. Problemas geológicos, geotécnicos y de exploración en canales.

6. Cuáles son las características geológicas estructurales favorables y desfavorables

para la construcción de una presa y para los canales.

7. Explique en qué consiste el método sísmico y el de resistividad eléctrica y porque

son importantes en el estudio de presas.

8. Haga un comentario sobre la práctica de la presa del Chonta.

9. Explicar: Índice de calidad de rocas (RQD), R.M.R., Índice Q de Barton (Rock

mass uality), Índice de resistencia geológica GSI, Índice SMR,

10. Metodología de los estudios geológicos y geotécnicos para presas.

11. Criterios Geológicos y Geotécnicos para seleccionar el tipo de presa.

12. Condiciones geológico-geotécnico para cimentar las presas.

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IV. DESARROLLO

CUESTIONARIO DE PRESAS Y CANALES

1. Condiciones óptimas de ubicación de las presas. Tipos de presas en función de

la morfología del valle. Razones por las cuales se escogen uno u otro tipo de

presa.

A. Condiciones óptimas de ubicación de las presas

La selección del emplazamiento de una presa depende fundamentalmente

de los siguientes factores:

- Capacidad del Vaso (volumen de embalse).

- Impermeabilidad del vaso.

- Condiciones geomorfológicas, geológicas y geotécnicas favorables.

- Valor de los terrenos inundados (poblaciones, infraestructuras, etc.).

- Disponibilidad de materiales de construcción próximos a la presa.

- Condiciones favorables para ubicar el aliviadero, ataguías y además

obras auxiliares.

Astier, J. L. (1975).

B. Tipos de presas en función de la morfología del valle

Por Marsal R y Resendiz N.D (1983).

a. En Valles Asimétricos

Cuando se tiene que construir una presa en un valle asimétrico en

el cual la presión activa se da en el fondo, se opta siempre por Presas

de Gravedad.

- Presas de tierra.

La profundidad del material suelto o flojo que está encima de la

roca no es más que de 6 a 9 metros, por lo tanto se debe evitar la

excavación.

El peso de la presa juega un rol dominante frente a la presión del

agua, donde W>P.

Geología Aplicada

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Los principales materiales para construir son:

Cemento

Arena

Gravas

Rocas

Figura N° 1. Presa de tierraFuente: http://ingcivilperu.blogspot.com/2011/03/presas-de-embalse.html

- Presas de enrocamiento

Se usan rocas de alta densidad para incrementar el peso de la

presa. Se usa un material impermeable como forro aguas arriba

(capas de drenaje), son usadas para disminuir las filtraciones a través

de la presa.

Figura N° 2. Presa de enrocamiento con corazón vertical de arcillaFuente: http://ingcivilperu.blogspot.com/2011/03/presas-de-embalse.html

b. En Valles Simétricos

Cuando se tiene que construir una presa en un valle asimétrico se

opta siempre por Presas de Presión.

- Presas derechas:

En este tipo de presa, la presión se distribuye en el fondo; aquí el

peso de la estructura de embalse juega un papel poco importante en

la estabilidad.

Geología Aplicada

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- Presas de arco simple:

Las presas de arco simple pueden construirse en valles o

gargantas angostas, donde las paredes son capaces de resistir grandes

presiones de agua como consecuencia de su almacenamiento.

Figura N° 3. Presa de enrocamiento con corazón vertical de arcillaFuente: http://ingcivilperu.blogspot.com/2011/03/presas-de-embalse.html

Figura N° 4. Presa de arco Agua del Toro - ArgentinaFuente: http://presasuba.wordpress.com/2013/12/08/presa-agua-del-toro-mendoza/

- Presas de arco múltiple:

La presión se da en el fondo y en las paredes. Se construye para

reducir el esfuerzo resultante tangencial en las paredes del valle. El

diseño se hace de la misma manera como en una presa de arco

simple.

Geología Aplicada

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Figura N° 5. Presa Daniel Johnson Dam, Quebec, Canadá.Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/Daniel-Johnson_Dam

C. Razones por las cuales se escogen uno u otro tipo de presa

Se puede tomar en cuenta el valle en que se encontraría:

a) Valle Simétrico

- Ambas vertientes tiene la misma conformación de rocas.

- Se encuentran rocas de alta densidad.

- Se aconseja hacer PRESAS DE PRESIÓN, la presión del agua va a

las vertientes.

b) Valle Asimétrico:

- Se hace una limpieza de toda la zona para ver cómo está constituida

la parte interna.

- Se realizan PRESAS DE GRAVEDAD, en la cual la presión se

dirige por la pantalla, por lo que se busca que la presa pese más que

la presión del agua para construir la pantalla.

Además se tiene en cuenta los siguientes criterios:

- Disponibilidad de materiales de construcción.

- El vaso no debe tener filtraciones.

- Que no haya problemas geodinámicos: fallas, deslizamientos,

derrumbes, asentamientos.

- Los taludes tienen que estar estables.

- Suficiente agua para llenar el vaso.

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2. Cuáles son los usos que se les confiere a las presas. Sustentar su respuesta.

Los principales usos que se les da a las presas en la actualidad son:

A. Irrigación y agua potable: actualmente el agua es canalizada desde fuentes

subterráneas o manantiales para ser depositadas en grandes presas, las

mismas que luego serán utilizadas gradualmente para la agricultura y los

usos domésticos, muchas veces a lo largo de varios kilómetros.

Figura N° 6. Irrigación por aspersión.Fuente: http://b2b.baeza-sa.com/blog/?p=45

B. Generación de energía eléctrica: La energía eléctrica es transformada u

obtenida de distintas maneras, entre las cuales se destaca en el Perú la central

hidroeléctrica la cual utiliza la energía potencial del agua embalsada en una

presa situada a más alto nivel que la central. El agua se lleva por una tubería

de descarga a la sala de máquinas de la central, donde mediante enormes

turbinas hidráulicas se produce la electricidad en alternadores.

Figura N° 7. Esquema de una Central Hidroeléctrica.Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Central_hidroel%C3%A9ctrica

Geología Aplicada

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Figura N° 8. Central Hidroeléctrica del Cañón del Pato - Perú.Fuente: http://www.cesel.com.pe/webes/hidraulica_irrigaciones_2_ch_canon_del_pato.html

C. Control de inundaciones: Cuando una tormenta aporta más agua al terreno

que la que éste puede absorber se produce un efecto de escorrentía,

inundando así las zonas aledañas al lugar.

D. Acuacultura: La acuacultura consiste en la producción de plantas o animales

acuáticos en sistemas controlados donde su crecimiento es manejado o

mejorado por el hombre. Los principales organismos cultivados son peces,

moluscos y crustáceos. Esto se ha convertido en algo muy trabajado a nivel

mundial con el uso de las presas que tienen ahora ya no solo una función.

Las PRESAS y El Agua en el Mundo. (s.f). Recuperado el 24 de Julio de 2014 de

http://www.spancold.es/Archivos/Las_presas_y_el_agua_en_el_mundo.pdf

Geología Aplicada

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3. Que problemas geológicos y geotécnicos se presentan en los estudios y

construcción de las presas.

A. Problemas de geodinámica externa: son los problemas más serios que se

presentan en los lugares de construcción de una presa. En geodinámica

externa muchas veces nos encontramos con la presencia de fallas, las mismas

que se convierten en una amenaza incontrolable que condiciona el cambio de

lugar de construcción.

B. Reptación y deslizamientos: la reptación de suelos y los deslizamientos

también son muy negativos para el emplazamiento de una presa debido a que

existe el peligro de una excesiva velocidad de colmatación.

C. Filtraciones: las filtraciones en las presas muchas veces se dan debido a la

existencia de cangrejeras, un lugar con suelos calcáreos siempre presenta el

problema de filtración.

D. Sedimentación: la sedimentación excesiva en las presas se da por las riadas

extremas d los ríos que casi siempre acarrean materiales sólidos en grandes

cantidades. Toda presa tiene una vida útil y al ser colmatada antes de lo

previsto genera grandes pérdidas económicas.

Ruiz Vázquez, M. (1957).

Geología Aplicada

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4. En qué consisten los ensayos de: Lugeon, Lefranc, Gilg-Gavard, Matsuo y

Haefell. En qué casos se aplican en las presas

A. Ensayo Lugeon

El ensayo Lugeon, es un ensayo que se hace en el campo para estimar la

permeabilidad del suelo.

Se aplica principalmente en rocas fracturadas. Consiste en medir el

volumen de agua “V” que se consigue inyectar en el suelo durante un tiempo

determinado “t”, en otras palabras se mide el caudal Q = V/t, en un tramo de

una longitud determinada “L”, a una presión constante Ht.

Figura N° 9. Diagrama del Ensayo de Lugeon.Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_Lugeon

Las mediciones se efectúan en 5 niveles de presión, en los cuales el agua

es inyectada. Antes de empezar, se define la presión máxima que va a ser

utilizada, esta no debe exceder la presión de confinamiento esperada de la

profundidad de la perforación.

Geología Aplicada

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Para cada nivel de presión, el ensayo consiste en bombear la cantidad de

agua que sea necesaria para mantener constante la presión en la zona de

ensayo. Esta presión es incrementada en cada nivel subsecuente, hasta llegar

a la presión máxima ya establecida. Una vez ésta es alcanzada, la presión del

agua debe ser reducida pasando por las mismas presiones de los estados

anteriores.

Tabla N°1

Cinco estados de presión

Estado 1 Estado 2 Estado 3 Estado 4 Estado 5Bajo Medio Máximo Medio Bajo

0.50*PMAX 0.75*PMAX PMAX 0.75*PMAX 0.50*PMAX

Siendo PMAX la presión máxima definida a la cual el agua debe ser

inyectada.

La permeabilidad se determina con la fórmula:

Dónde:

R = radio de la perforación de prueba

Habitualmente la permeabilidad se mide en "Lungeones", unidad así

denominada en homenaje al geólogo Maurice Lugeon.

Estudios básicos para la construcción de puentes. (s.f). Recuperado el 24 de Julio de 2014

de http://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_Lugeon

B. Ensayo Lefranc

El ensayo Lefranc es uno de los ensayos de permeabilidad que se aplica

con mayor frecuencia en suelos sueltos.

Consiste en introducir, o bombear agua desde un sondaje, donde la

cavidad es mantenida constante, a una determinada profundidad. Existen dos

modalidades, con presión constante, o, con presión variable.

Estudios básicos para la construcción de puentes. (s.f). Recuperado el 24 de Julio de 2014 de

http://hidrologia.usal.es/temas/Slug_tests.pdf

Geología Aplicada

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C. Ensayo con carga hidráulica constante

En el ensayo con carga hidráulica constante se introduce o bombea en un

pozo de sondeo el caudal necesario para mantener, en el pozo que se está

verificando, a un nivel constante. La interpretación del ensayo se basa en

algunas hipótesis que simplifican el problema, pero que no afectan

sustancialmente el resultado.

En estas condiciones el caudal “Q” es proporcional a la permeabilidad,

representada por el coeficiente de permeabilidad “k”, y a la carga hidráulica

“h”, es decir:

Q = k * C * h

Donde es un coeficiente característico de la cámara filtrante.

A Continuación se dan los coeficientes de forma de la cámara filtrante,

correspondiente a alguna de sus configuraciones posibles:

- Superficie filtrante limitada al fondo circular del diámetro interior de la

perforación

C = 5.7 * r, dónde “r” es el radio de la perforación.

- Superficie filtrante asimilable a una esfera de radio = al radio de la

perforación.

C = 4 * π * r

- Superficie filtrante conformada por un tramo filtrante del recubrimiento

de la perforación de longitud y de diámetro, igual al diámetro de la

perforación.

En el caso de que L >> D, la fórmula anterior se transforma en:

D. Ensayo con carga hidráulica variable

En el ensayo con carga hidráulica variable se introduce o se extrae un

determinado volumen de agua en la cavidad de infiltración y se mide la

variación del nivel piezométrico en el pozo a lo largo del tiempo. Este

Geología Aplicada

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tipo de ensayo es, en general, utilizado para suelos poco permeables (k <

10-4 cm/s).

El coeficiente de permeabilidad k se determina mediante la expresión:

Dónde:

 = coeficiente característico de la cámara filtrante.

 = sección transversal del pozo

 = carga hidráulica en el inicio del ensayo   ≠ 

 = carga hidráulica variable en función del tiempo 

 = logaritmo natural

E. Ensayos de Gilg-Gavard - Método de Nivel Variable

Una de las formas teóricas de resolver los ensayos tipo slug es la

propuesta por Gilg -Gavard, de nivel variable.

El método resulta ser aplicado en régimen transitorio y requiere un

volumen de agua relativamente pequeño.

La metodología de trabajo indica que se debe añadir un volumen de agua

hasta el borde del tubo piezométrico. Luego se miden tiempos y descensos a

partir del instante en que termina la inyección del agua.

Bajo esas premisas se cumple que:

K = (1.308 * d2 * ∆h) / (A * hm * ∆t)

Dónde:

K = permeabilidad del terreno en cm/seg.

d = diámetro del sondeo en cm.

∆h = descenso de nivel en m en el intervalo de tiempo (∆t) en minutos.

A = coeficiente definido en el genomograma adjunto o en la fórmula indica.

Hm = altura media del nivel del agua en el intervalo (∆t).

Estudios básicos para la construcción de puentes. (s.f). Recuperado el 24 de Julio de 2014 de

http://hidrologia.usal.es/temas/Slug_tests.pdf

Geología Aplicada

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5. Problemas geológicos, geotécnicos y de exploración en canales.

Por Gonzales de Vallejo, Luis (2003).

A. Estabilidad del canal

El canal debe estar asegurado a nivel de sus márgenes así como también

en el suelo de fundación, las márgenes son en zanja, es decir, en desmonte.

Vemos interferir aquí, como un factor a tomar en consideración, La

Cohesión Natural Del Terreno, que será reconocido por el examen de

afloramiento y por medio de sondajes, entonces la densidad estará en

función de la variabilidad más o menos rápida de los suelos sujetos de

estudio.

De otra parte, si la roca se encuentra cerca de la superficie, los sondajes

definirán en el perfil exactamente, de tal manera que se puede considerar o

simplemente modificar el trazo para evitar problemas geodinámicas.

6.

B. Perturbación de napas subterráneas

La estanqueidad de un canal es asegurado si éste pasa dentro de un

terreno favorable, ya sea por un revestimiento o por un terreno firme.

La permeabilidad del perímetro mojado es evidentemente necesario cuando

el canal es construido por encima de la superficie topográfica, con el riesgo

de tener pérdidas importantes de agua, asimismo es necesario tomar en

cuenta el riesgo de inundar los terrenos vecinos.

C. Problemas de construcción y de explotación

Los resultados del reconocimiento nos permitirán definir la construcción

de un canal, según la constitución y las propiedades del subsuelo. Los puntos

a tomar en consideración serán:

1. La manera de terreno apropiado.

2. El tipo de cimentación de obras anexas.

3. El tipo de sección del canal.

4. El tipo de revestimiento necesario dentro de las secciones que exige

cada tramo.

Geología Aplicada

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7. Explique en qué consiste el método sísmico y el de resistividad eléctrica y

porque son importantes en el estudio de presas

A. Métodos Sísmicos

Los métodos sísmicos son un tipo de método geofísico, y constituyen

pruebas realizadas para la determinación de las características geotécnicas

de un terreno.

Las ondas sísmicas que atraviesan un terreno pueden ser:

- Longitudinales o de compresión (ondas P)

- Transversales o de cizallamiento (ondas S)

- Superficiales.

La velocidad de propagación de las ondas sísmicas en el terreno

depende de sus características de deformabilidad.

Las ondas longitudinales (Ondas P) son más rápidas que las transversales

(Ondas S), lo que dificulta la detección de estas últimas en campo. Por ello,

en general se obtiene el módulo elástico a partir de la velocidad

longitudinal, estableciendo hipótesis respecto al valor del coeficiente de

Poisson. El módulo dinámico tiene un valor mayor que el estático, ya que

se obtiene para incrementos tensionales pequeños como son los producidos

por ondas sísmicas. La relación entre el módulo dinámico y el estático se

considera normalmente de 4, pero el rango puede estar entre 1 y 20. (Cantos

Figuerola, J. 1987).

B. Métodos Eléctricos

Los métodos eléctricos son otro tipo de método geofísico, y constituyen

pruebas realizadas para la determinación de las características geotécnicas

de un terreno, como parte de las técnicas de reconocimiento de un

reconocimiento geotécnico.

Permiten evaluar la resistividad media del subsuelo mediante la

medición de una diferencia de potencial entre dos electrodos situados en la

superficie.

Geología Aplicada

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El flujo de corriente a través del terreno discurre gracias a fenómenos

electrolíticos, por lo que la resistividad depende básicamente de la

humedad del terreno y de la concentración de sales en el agua intersticial.

El método consiste en colocar cuatro electrodos alineados a igual

distancia entre sí (d). Se conecta una batería a los electrodos exteriores

midiendo la intensidad que circula entre ellos, así como el voltaje entre los

electrodos intermedios. Resistividad viene definida por el cociente entre el

voltaje y la intensidad de la corriente medidos, multiplicado por 2 Π d.

El valor obtenido representa la resistividad media de un gran volumen

de suelo, ya que la red de corriente se extiende en profundidad.

El ensayo puede realizarse en forma de sondeo eléctrico, para ello se

hacen diferentes medidas variando la distancia entre los electrodos y

manteniendo el centro de la alineación de los cuatro electrodos en un punto

fijo.

Al incrementar la distancia aumenta la profundidad alcanzada por las

líneas de corriente. Si la resistividad crece, puede concluirse que hay un

estrato profundo de mayor resistividad, sucediendo lo contrario si la

resistividad decrece al aumentar la separación. La profundidad hasta la que

puede aplicarse es de unos 20 metros. (Cantos Figuerola, J. 1987).

C. Importancia De Los Métodos Geofísicos En El Estudio De Presas Y

Diques En Embalses De Aguas

a) Represas Nuevas

- Evaluación de materiales de la fundación (suelo y roca),

- Localización y evaluación de fallas, estructuras en la zona del dique

y frente de la represa, en el estribo o próximas a una represa

propuesta.

- Evaluación de otros riesgos geológicos como el sísmico y estabilidad

de pendientes.

- Definición de las características de impermeabilidad de los diferentes

sectores y continuidad secuencia estratigráficas.

- Evaluación de ingeniería sobre la integridad de filtros e

identificación de zonas de posibles fugas de agua.

Geología Aplicada

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- Estudio de características físicas de suelos. Estudios de resistividad/

conductividad para la definición de la conductividad en diseño de

tierra en infraestructuras eléctrica, y análisis de corrosividad de

suelos. (Cantos Figuerola, J. 1987).

b) Represas Existentes

- Evaluación de los materiales (nivel de resistencia) en represas

existentes para ver si ellos cumplen con las expectativas del plan.

Esto incluye medidas de sísmica y radar de pozos en las fundaciones,

y medidas de resistencia del concreto.

- Búsqueda de zonas de deslizamiento (desplazamientos de fallas) en

diques del terraplén que indicarían daño a causa de terremotos o

zonas de fracturas incipientes.

- Localización de cavidades, socavación, áreas afectadas por bachacos,

deslaves y zonas de hundimiento. (Cantos Figuerola, J. 1987).

8. Haga un comentario sobre la práctica de la presa del Chonta.

El lugar del proyecto de la presa del Chonta está ubicada en el caserío Tres

Tingos, caserío en el que el rio se origina en la confluencia de tres ríos: Río

Quinuario, río Azufre y río Grande. Este proyecto de interés social iniciado hace

varios años tiene desde el punto de vista técnico – geológico, muchos problemas

entre los cuales los más importantes son:

- Ubicación de la presa

- Presencia de suelos con filtración

- Rocas con gran cantidad de fisuras que también producen filtración del

agua.

Estos problemas se presentaron en la primera parte visitada.

En la parte intermedia solo existía un problema pero de gran importancia, y es

que el vaso es muy pequeño para los intereses del proyecto.

Sin embargo, la tercera parte de la visita en la cual es ahora el lugar para la

futura construcción presenta características óptimas que se requieren para la

elección del sitio de una presa.

Geología Aplicada

21

Estos son:

- Agua suficiente para el llenado del vaso.

- Libre de contaminación.

- Lugar sin derrumbes, deslizamientos, asentamientos, sin filtraciones

excesivas.

- Confluencia de por lómenos dos ríos.

- Presencia de un gran vaso.

- Presencia de material para la construcción de la presa, etc.

9. Explicar: Índice de calidad de rocas (RQD), R.M.R., Índice Q de Barton

(Rock mass uality), Índice de resistencia geológica GSI, Índice SMR.

9.1. Índice De Calidad De Rocas

El índice RQD (Rock Quality Designation) desarrollado por Deere

entre 1963 y 1967, se define como el porcentaje de recuperación de

testigos de más de 10 cm de longitud (en su eje) sin tener en cuenta las

roturas frescas del proceso de perforación respecto de la longitud total del

sondeo.

RQD. (s.f). Recuperado el 24 de Julio de 2014 de http://es.wikipedia.org/wiki/RQD

9.2. Índice Q De Barton

Se calcula la velocidad de avance PR a través del índice QTBM.

En esta clasificación se catalogan los macizos rocosos según el

denominado índice de calidad Q (Bartonl, 1974):

Basado en los seis parámetros siguientes:

- R.Q.D. (Rock Quality Designation)

- Jn: Número de familias de juntas

- Jr.: Rugosidad de las juntas

- Ja: Meteorización de las juntas

- Jw: Agua en las juntas

- S.R.F. (Stress Reduction Factor

Geología Aplicada

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Rynine D y Judd W (1961)

9.3. Índice De Resistencia Geológica (Gsi, Hoek, 1994)

El índice de resistencia geológica, GSI, fue desarrollado por Hoek

(1994) para subsanar los problemas detectados con el uso del índice

RMR para evaluar la resistencia de macizos rocosos según el criterio

generalizado de Hoek-Brown. Este índice de calidad geotécnica se

determina en base a dos parámetros que definen la resistencia y la

deformabilidad de los macizos rocosos.

RMS es la “estructura del macizo rocoso”, definida en términos de su

blocosidad y grado de trabazón.

Respecto al uso del índice GSI para caracterizar geotécnicamente el

macizo rocoso, es conveniente indicar lo siguiente:

1. No es aplicable en aquellos casos en que el comportamiento del

macizo rocoso presenta un claro control estructural.

2. No considera la resistencia en compresión uniaxial de la roca

intacta, ya que al evaluar la resistencia del macizo se incluyen los

parámetros que definen el criterio de Hoek-Brown.

3. No considera el espaciamiento entre estructuras, ya que éste está

implícitamente incluido al evaluar la blocosidad del macizo

rocoso

4. No considera la condición de aguas porque el criterio de Hoek-

Brown se define en términos de esfuerzos efectivos.

Rynine D y Judd W (1961)

9.4. El Índice SMR

El Índice SMR para la clasificación de taludes se obtiene del índice

RMR básico sumando un "factor de ajuste", que es función de la

orientación de las juntas (y producto de tres sub-factores) y un "factor de

excavación" que depende del método utilizado.

La clasificación SMR es un método de determinación de los factores

de ajuste adecuados para aplicar la clasificación RMR de BIENIAWSKI

a los taludes. Rynine D y Judd W (1961)

Geología Aplicada

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10. Metodología de los estudios geológicos y geotécnicos para presas

Por Ruiz Vázquez, M. (1957).

Para realizar un estudio geológico o un estudio geotécnico se requiere

principalmente:

Recopilación bibliográfica. Mapas y planos geológicos. Fotografía aérea.

Cartografía geológica del área de estudio.

Realización de calicatas con toma de muestras.

Ensayos de laboratorio sobre las muestras de las calicatas para identificar

el medio sub-superficial y, posteriormente, determinar su aptitud como

relleno.

11. Criterios para la selección del tipo de Presas

Tabla N°2

Criterios para la selección de Presas

Tipo de

Presa

Topografía del

Sitio de Presa

Características

de la Fundación

Materiales

Disponibles

Otras

Características

Tierra

Zonificada No limitante,

salvo en casos de

presas estrechas

donde pudiese

dificultarse el

movimiento de

maquinaria

pesada.

Se adaptan a

cualquier tipo de

fundación, si no

son aconsejables

tampoco lo es

ningún otro tipo.

Se adaptan bien a

los sismos.

Cantidades

adecuadas de

materiales

permeables,

impermeables o

semipermeables,

bien diferenciados

o enrocado.

No tiene

limitaciones

razonables de

altura, requiere de

aliviadero y

tomas por lo

general

separados.

Homogénea Usualmente en

sitios llanos, no

es limitante salvo

por las

dificultades con

maquinaria

pesada.

Similar a las

zonificadas;

menor

adaptabilidad a

los sismos.

Que posean

proporciones

adecuadas de finos

y gruesos,

apropiados para

filtros, drenes, y

protección de

Usualmente son

bajas por

limitaciones del

volumen y

comportamiento

de los materiales.

Geología Aplicada

24

taludes.

Enrocado

Enrocado No limitante,

similares a las de

tierra.

Mayor capacidad

de soporte que las

de tierra,

Excelente

adaptabilidad a

los sismos.

Canteras

explotables y

suficientes

enrocadas

disponibles al igual

que materiales para

filtros.

Similares a las de

tierra zonificadas.

Concreto

Gravedad Este aspecto no

es limitante,

usualmente se

escoge para sitios

no demasiado

estrechos.

Roca sana o

relativamente

sana y poco

fracturada. Para

presas bajas

(menores a 15 m

de altura) se

puede utilizar en

fundaciones

permeables.

Prácticamente no

son limitantes salvo

en sitios donde no

se encuentren

cercanos agregados

para el concreto.

No tiene

limitación de

altura razonable,

no requiere de

espacio adicional

para ubicar

aliviaderos y

tomas.

Arco Son ideales en

valles

relativamente

estrechos (En

forma de “U” o

“V”).

Roca sana o que

pueda sanearse a

bajo costo, tanto

en el cauce como

en los estribos; se

adaptan a los

sismos.

Similares a las de

gravedad, pero

requieren de

menores

volúmenes de

material.

Usualmente son

presas altas, es

algo más

limitante que las

de gravedad para

ubicar aliviaderos

y tomas.

Geología Aplicada

25

12. Condiciones geológico-geotécnico para cimentar las presas.

Los requisitos de cimentación de presas de hormigón (CVC, RCC,

hardfill) se suelen definir cualitativamente: “roca sana”, “roca compacta”,

“por debajo de la zona de descompresión”…Eso deja un margen de

interpretación al juicio ingenieril del responsable de la construcción de la

presa.

Romana Ruiz, M. (2011). Cimentaciones de presas de gravedad: requisitos geomecánicos.

Revista de Obras Públicas, Recuperado de http://ropdigital.ciccp.es/detalle_articulo.php?

registro=19113&anio=2011&numero_revista=352

Por otra parte los requisitos dependen del tipo de presa y material (el

hormigón CVC tiene un módulo de deformación mayor que el hormigón

RCC y el hardfill y, por lo tanto, requiere una cimentación menos

deformable).

Romana Ruiz, M. (2011). Cimentaciones de presas de gravedad: requisitos geomecánicos.

Revista de Obras Públicas, Recuperado de http://ropdigital.ciccp.es/detalle_articulo.php?

registro=19113&anio=2011&numero_revista=352

Sin embargo, los requisitos mínimos del terreno para la cimentación de

presas de gravedad de hormigón (CVC, RCC, hardfill) se expresan en

términos cuantitativos de parámetros de Mecánica de Rocas: velocidad

longitudinal (“celeridad”) sísmica, determinada mediante geofísica; grado de

meteorización según la escala de la Sociedad Internacional de Mecánica de

Rocas; resistencia a compresión simple de la matriz rocosa; módulo de

deformación de la masa rocosa; clases de las clasificaciones geomecánicas.

Romana Ruiz, M. (2011). Cimentaciones de presas de gravedad: requisitos geomecánicos.

Revista de Obras Públicas, Recuperado de http://ropdigital.ciccp.es/detalle_articulo.php?

registro=19113&anio=2011&numero_revista=352

V. REFERENCIAS BIBLOGRAFICAS

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Geología Aplicada

26

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Marsal R. y Reséndiz N.D. (1983). Presas de Tierra y Enrocamiento. Edit.Limusa,

México, 546p.

Ruiz Vázquez, M. (1957). Estudios Geológicos en el Proyecto y Construcción de las

obras de Riego. México. Sociedad Geológica Mexicana

http://es.wikipedia.org/wiki/Represa

http://ropdigital.ciccp.es/detalle_articulo.php?

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http://www.apuntesingenierocivil.blogspot.com/2010/10/estudios-basicos-para-la-

construccion.html

http://www.hidrologia.usal.es/temas/Slug_tests.pdf

http://www.nationalgeographic.es/medio-ambiente/aguas-dulces/dams-engineering

http://www.spancold.es/Archivos/Las_presas_y_el_agua_en_el_mundo.pdf

Geología Aplicada