DISEÑO DE JUNTAS EN PRESAS DE ENROCADO
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PRESA LOS CARACOLES
DISEO DE JUNTAS EN CARA DE HORMIGN
Enrique HERMANN ; Jorge GROSSI ; Joaqun BALAGUER
TECHINT INGENIERA Y CONSTRUCCIONES
[email protected] ; [email protected] ; [email protected]
RESUMEN
En los ltimos aos se han presentado daos en las caras de hormign de algunas presas
CFRD. Estos daos fueron asociados con algunas de las caractersticas salientes de las presas
afectadas: altura, deformabilidad de rellenos y factor de forma (relacin ancho-alto) de la cara de
hormign. La preocupacin por las posibles consecuencias de daos en el elemento de
impermeabilizacin de las presas ha conducido a la publicacin de numerosos trabajos presentados
en congresos y simposios. Las inquietudes planteadas van mucho ms all del simple diseo de
juntas, y afectan en algunos casos al concepto mismo de la cara de hormign. Se estn proponiendo
modificaciones con implicancias importantes sobre los costos y tiempos de construccin, cuya
relacin con la seguridad de la presa deber evaluarse cuidadosamente, percibindose la formacin
de dos campos de distinta opinin entre los especialistas de la materia, aquellos que encaran el
problema desde un enfoque principalmente emprico, en base a las experiencias recogidas en los
proyectos ejecutados y quienes tratan de implementar modelos tericos para abordar el diseo.
Este trabajo presenta primeramente un resumen de incidentes recientes en otras presas que
condujeron a una modificacin temprana del diseo previsto para las juntas comprimidas de la cara
de hormign de la presa Los Caracoles, para luego concentrarse en las observaciones efectuadas
durante la construccin de su cara de hormign, los anlisis efectuados y las medidas adicionales
que se adoptaron para mitigar potenciales daos, para finalmente mostrar los cambios de diseo que
se estn considerando genricamente para estos casos y los que se proponen considerar
especficamente para presas similares a Los Caracoles.
Se analizan la deformabilidad de los rellenos, las etapas de ejecucin de stos y de la cara de
hormign, la interaccin entre cara de hormign y rellenos, el impacto del bordillo y el diseo de las
juntas.
Palabras clave: CFRD, diseo de juntas, cara de hormign, auscultacin, mdulo de elasticidad, deformabilidad.
-
INTRODUCCIN
Descripcin de la obra
El complejo Hidroelctrico Los Caracoles se encuentra sobre el ro San Juan, a 53km de la
Ciudad homnima. La presa de embalse es del tipo CFRD, con terrapln de gravas compactadas de
aproximadamente diez millones de metros cbicos de volumen, 136 metros de altura y 150 m de
salto hidrulico. Embalsar 565 Hm y generar una energa de 715GWh anuales por medio de dos
turbinas Francis de 62,6 MW cada una. La longitud del coronamiento de la Presa es de 615 m (ver
figura N 2) y posee una cara de hormign en el talud de aguas arriba compuesta por 41 losas de
15m de ancho cada una, con espesor variable entre 0,30 m y 0,60 m y cuya rea total es de
110.000m2 (ver figura N 1).
La presa apoya sobre los aluviones del ro San Juan por lo que la pantalla de impermeabili-
zacin se completa con un muro colado de hasta 45 m de profundidad fundado en la roca. La altura
mxima entre roca y coronamiento resulta de unos 180 m.
El embalse est conectado a la central hidroelctrica a travs de un tnel de aduccin de
1500 m de longitud, con una obra de toma excavada en roca y revestida en hormign, donde se
alojarn las compuertas de control del tnel y una chimenea de equilibrio.
El aliviadero de crecidas, diseado para un caudal nominal de 3200 m3/s, consta de una
embocadura con dos compuertas radiales y sendos tneles paralelos, con forma de cuello de cisne,
de 10 metros de altura y 330 metros de longitud, ubicados en el macizo rocoso que constituye el
estribo de margen izquierda de la presa.
El proyecto se completa con el descargador de fondo, dimensionado para un caudal de 300
m3/s.
Figura N 1: Vista de la Cara de Hormign de la Presa
-
EJE PL1 - PL7
+ 1050,00 - CAMBIA PENDIENTE CARA
+ 1050,00 - CAMBIA PENDIENTE CARA
+ 1020,00 - CAMBIA PENDIENTE CARA
+ 1020,00 - CAMBIA PENDIENTE CARA
987,00
1075,00
1V-1,52H
1V-1,50H
13,00
5,055
5,055
1119,20
2
3
4
5
6
6
5
4
2
1
3
1
1,005
1114,171116,50
PL1
PL2
PL3
PL4
1116,87
5,30 4,20
1116,50
1117,455
1117,091
1010,00
980,00
R25,00
R25,00
R25,00
1059,169
1064,448
R60,00
R30,00
1116,50
R30,00
R25,00
1110,00
1090,00
1070,001V-1,50H
R20,00
R30,00
R34,0
0
1116,50
1065,00
1
2
3
4
5
6
7}
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
1V-1,50H
EXCAV 3V-1H
EXCAV 1V-1H
1060,00
1045,00
1045,00
1090,989
1095,665
1098,963
1039,679
1028,198
1011,216
996,00
1V-1,50H
VER=2936-C-LY-16-395-601 ESTRIBO MARGEN DERECHA
VER=2936-C-LY-16-395-602 ESTRIBO MARGEN IZQUIERDA
1009,493
R80,00
R30,20
EXCAV 3V-1H
90,000
90,000
R25,00
R25,001,005
P L1
90
PL7
1,0051,005
1 ,00 5
1010,00
PL1C
1
1
P L7C
13,40
TUNEL DE DESVIO
TUNEL DE ADUCCION
RIO SAN JUAN
EJE PL1 - PL7
EJE
PL1 - PL7
1,0 05
195,00
PL1C
PL8
PL9
164,822
257,178
EPEPAA
EPEPAA
221,60
Figura N 2: Planta General de la Presa
Problema analizado
En una cara de hormign las juntas verticales prximas a los espaldones tienden a abrirse al
llenarse el embalse mientras que las centrales se comprimen. En muchos casos las roturas
observadas estn asociadas a las juntas verticales comprimidas.
Recientemente en algunas presas CFRD se han producido grietas y fisuras de tamao
considerable en la cara de hormign debidas a deformaciones importantes del relleno, que han
generado compresiones horizontales elevadas durante el llenado del embalse.
Teniendo en cuenta estos antecedentes y adems considerando las deformaciones reales
registradas durante la ejecucin del relleno de la presa, que permitan un ajuste en la estimacin de
los mdulos de deformacin, se realiz en Los Caracoles un rediseo de las juntas de la cara de
hormign con el auxilio de modelos bidimensionales de elementos finitos para estimar
solicitaciones y deformaciones en el hormign y en las juntas.
-
ANTECEDENTES Se analizan a continuacin el diseo original de las juntas comprimidas y los casos de
presas que presentan o presentaron problemas de alta deformabilidad y rotura por spalling de la cara
de hormign.
Diseo original de juntas comprimidas El diseo original de las juntas comprimidas de la Presa Los Caracoles, mostrado en la
Figura 3, consista en una junta a tope sin armadura pasante y con sello de cobre. Esta configuracin
corresponda al estado del arte cuando se la defini.
Figura N 3: Junta Comprimida Diseo original
Problemas recientes en la cara de hormign de presas CRFD
Barra Grande
La presa Barra Grande, de 185 m de altura, experiment una rotura de la cara de hormign
debido al spalling producido por las fuerzas de compresin generadas por el acercamiento relativo
de las losas, tal cual se muestra en la figura N 4. La misma fue detectada gracias a la medicin de
filtraciones, que fueron aumentando progresivamente hacia el final del llenado del embalse.
-
Figura N 4: Rotura de la cara debida al spalling del hormign
Para solucionar este problema se opt por reparar la cara de hormign por encima del nivel
del agua y rellenar las grietas con material fino arrojado por debajo del mismo, lo que gener
importantes costos adicionales y lucro cesante debido a la disminucin de la generacin elctrica
causada por la detencin del llenado del embalse.
Referencia: Design, Construction And Performance Of Barra Grande Dam, Jorge Magno
Vieira BORGES et al.. T03-12, III Symposium on CFRD Dams Honoring J. Barry Cooke. Brasil,
2007.
Campos Novos
Una de las presas ms altas de su tipo, Campos Novos, de 202 m de altura, no estuvo exenta
de daos generados en la cara de hormign (ver figuras N 5 y 6). Si bien no se produjeron
desplazamientos mayores a los esperados durante el llenado del embalse, cuando este alcanz el
80% del empuje final total se produjo una repentina rotura de una junta vertical central de la cara.
Luego del vaciado total del embalse, producto de un problema independiente, se procedi a
efectuar la reparacin de la cara. La misma consisti en rellenar de hormign las fisuras producidas
en las losas en general y en ensanchar las juntas verticales entre las losas 16 y 20 a un total de 5 cm
(4x5=20cm) para permitir el acercamiento relativo entre dos losas contiguas durante el segundo
llenado del embalse. Las juntas abiertas fueron rellenadas con membrana asfltica y madera y
cubiertas con una membrana de EPDM de 8 mm de espesor. Se efectu adems un incremento en
el nivel del material de relleno fino sobre la cara de hormign a fin de obtener una mejor segunda
lnea de defensa en la parte inferior de la cara.
-
Referencia: Campos Novos CFRD Treatment And Behaviour Of The Dam In The Second
Filling Of The Reservoir, Lailton Vieira XAVIER et al.. T03-13, III Symposium on CFRD Dams
Honoring J. Barry Cooke. Brasil, 2007.
Figura N 5: Vista de frente de la rotura de la cara de hormign de la presa
Figura N 6: Vista del spalling de las armaduras de la losa
Mohale
Las roturas en la cara de hormign de la presa Mohale (ver figura N 7), de 145 m de altura,
tuvieron que ver con una elevada velocidad de llenado del embalse producto de fuertes lluvias en la
regin. Las velocidades altas de llenado impactaron directamente en la deformacin de la presa
(asentamientos y desplazamientos horizontales) ocasionando incrementos de los esfuerzos de
compresin horizontales en la cara de hormign hasta alcanzar su rotura.
-
Figura N 7: Rotura de la cara debida al spalling del hormign
Referencia: Updated Assesment Of Mohale Dam Behaviour, Including Of Slab Cracking
And Seepage Evolution, Palmi JOHANNESSON et al.. T03-14, III Symposium on CFRD Dams
Honoring J. Barry Cooke. Brasil, 2007
Krahnjkar
Es la CFRD ms alta de Europa con 198 m de altura. En vista de lo sucedido en los casos
anteriormente mencionados, se hizo una modelacin 3D de elementos finitos para evaluar las
tensiones producidas en la cara debido a la alta deformabilidad del relleno y a la estrechez del valle.
Se concluy que sin el agregado de espaciadores elsticos en las juntas las tensiones de compresin
horizontal en el hormign seran de alrededor de 30 MPa. Con espaciadores de 30mm incluidos en
las juntas verticales, las tensiones se veran reducidas a 17 MPa.
En la figura N 8, que muestra la presa terminada y llena, se puede apreciar el can angosto
sobre el cual est fundada.
Referencia: The Krahnjkar CFRD In Iceland: Instrumentation And First Impoundment
Dam Behaviour, Palmi JOHANNESSON et al.. T03-09, III Symposium on CFRD Dams Honoring
J. Barry Cooke. Brasil, 2007
-
Figura N 8: vista area de la presa Krahnjkar .
Otros casos
En Tiangshengqiao I, 178 m, en Julio de 2003 se report la rotura en una junta comprimida
central que fue reparada. Un segundo incidente ocurri en la misma junta reparada previamente, en
Mayo de 2004. La junta fue reparada nuevamente colocando 50 mm de relleno compresible. No se
informaron nuevos daos.
En Bakun, Malasia, 205 m, teniendo en cuenta los antecedentes mencionados y las
deformaciones registradas durante la construccin se aserraron juntas centrales para intercalar un
relleno compresible (Figura N 9)
-
Figura N 9: aserrado de juntas en Bakun
DISEO DE LA CARA DE HORMIGN
Para analizar el comportamiento de la Cara de Hormign, a los efectos de determinar el
nivel de solicitaciones y el comportamiento de las juntas, se realizaron dos tipos fundamentales de
modelos de clculo: perpendiculares al eje de la Presa (Secciones Transversales) y paralelos al eje
de la Presa (Secciones Longitudinales).
Fueron analizadas 8 secciones transversales modeladas en elementos finitos con el programa
ADINA. En la Figura 10 se muestra la malla correspondiente a uno de estos modelos (Seccin 5
entre losas 7 y 8).
NAMO-EL.1110,00
EL.1120
Condicin de borde: Apoyos fijos en roca
Figura N 10: Malla del M.E.F. correspondiente a la Seccin 5
-
En los modelos transversales la cara de hormign se represent con elementos tipo barra. El
aluvin y los rellenos de la presa se modelaron con elementos finitos tipo Mohr-Coulomb en estado
plano de deformacin siendo el mdulo de elasticidad funcin del estado de la tensin en cada
elemento y del mdulo de elasticidad inicial del material. En funcin de los ensayos de los
materiales a emplear y por correlacin con el comportamiento de otras presas construidas se adopt
el mdulo de elasticidad inicial E = 150 MPa, sin disponer an de informacin campo de
deformaciones.
Para la modelacin en direccin longitudinal se utiliz el programa de elementos finitos
STAAD. Se obtuvieron solicitaciones y deformaciones en la cara de hormign en el sentido paralelo
al eje de la Presa a partir de considerar como estado de carga los desplazamientos que surgen de los
modelos transversales. En el modelo aqu presentado se impuso en cada nodo superior del MEF la
deformacin correspondiente a una interpolacin polinmica entre las ocho secciones transversales.
Tal cual se muestra en las figuras N 11 a 13, se realiz el anlisis para dos secciones longitudinales
perpendiculares a la cara de hormign en cotas seleccionadas con el fin de obtener una mayor
representatividad del fenmeno: 1035 msnm y 1085 msnm.
1035
1085
Figura N 11: Secciones longitudinales de anlisis perpendiculares a la cara de hormign de la presa
Figura N 12: Malla de elementos finitos de la Seccin Longitudinal 1 Cota 1035
-
Figura N 13: Malla de elementos finitos de la Seccin Longitudinal 2 Cota 1085
El aluvin y el relleno de la presa fueron modelados mediante una malla de elementos
cuadrados de 3 m de lado y 1 m de espesor unitario adecundose a la geometra del modelo. En
tanto que la cara de hormign se model con elementos tipo viga.
De acuerdo a los anlisis realizados las juntas verticales entre las losas 11 y 24 resultaban
comprimidas y las dems juntas verticales traccionadas (ver figuras N 13 a 15). Para reducir las
elevadas tensiones de compresin que aparecan en la losa continua se decidi evitar el contacto
directo hormign-hormign mediante juntas abiertas. Se estimaron los desplazamientos mximos en
las juntas en el orden de 0,4cm Se materializaron con la intercalacin de masilla asfltica de 1,2cm
de espesor en todas las juntas comprimidas, adoptndose el nuevo diseo mostrado en la Figura 15.
Se agregaron adems armaduras anti-spalling consistentes en horquillas a ambos lados de las juntas.
Figura N 14: Zonas de traccin y compresin de juntas y asentamientos en una seccin paralela al eje de la
presa
MI MD Traccin Traccin
Compresin
11 12 23 24
-
Figura N 15: Diseo modificado de las juntas verticales de compresin en la cara de hormign.
Las deformaciones mximas normales a la cara de hormign resultaron de acuerdo a la
modelacin de 15 cm al final del llenado del embalse.
AUSCULTACION PRESA LOS CARACOLES
La presa Los Caracoles cuenta con un sistema de auscultacin compuesto por freatmetros,
inclinmetros, asentmetros, piezmetros, sismoscopios, cadenas clinomtricas, celdas de presin y
medidores de junta entre otros.
En la Tabla N 1 se muestran slo los instrumentos cuyos registros fueron utilizados para
estimar el mdulo de deformacin vertical del material de relleno de la presa durante la etapa
constructiva. Su disposicin en el cuerpo de la presa se ejemplifica en la figura N 16.
INSTRUMENTO CANTIDAD
Asentmetros elctricos 24
Asentmetros hidrulicos 20
Inclinmetros (asentamiento de
platos magnticos) 6
Tabla N 1: instrumentos utilizados para la estimacin del mdulo de la presa.
-
Figura N 16: Instrumentacin de la Presa Seccin transversal en losa # 12
ESTIMACION DE MODULOS DE DEFORMACION VERTICAL Durante la construccin de la Presa, empleando la instrumentacin mostrada en el punto
anterior, se evalu el Mdulo de Deformacin de la Presa, para en base al mismo verificar el
Mdulo inicial de los rellenos y del aluvin empleados en los clculos y por lo tanto las
deformaciones en la presa, el comportamiento de las juntas y las solicitaciones en la cara entre otras
variables.
Cuerpo de la Presa
El cuerpo de la presa est formado por distintas zonas con materiales granulares diferentes
(tabla N 2 y en la figura N 11). Para el anlisis de las deformaciones registradas se ha estimado un
nico mdulo de deformacin vertical representativo de todo el relleno, por el comportamiento
registrado y la dificultad de asociar en forma diferenciada las deformaciones a cada una de las
zonas.
Material Descripcin 2 Lacustre procesado, < 4 3B Aluvin, en capas de 60 cm
3L Lacustre, en capas de 90 cm
D Dren
Tabla N 2: zonificacin de materiales de la presa.
-
Figura N 17: Zonificacin de materiales de la presa.
El mdulo de deformacin vertical del cuerpo de la presa fue estimado durante la
construccin en base a las lecturas de asentamientos obtenidas de asentmetros elctricos e
hidrulicos y de platos magnticos (separados 6 m entre s) instalados en los tubos de los
inclinmetros.
A continuacin se resume el procedimiento para dicha estimacin [Referencia: Rockfill
Modulus And Settlement Of Concrete Face Rockfill Dams, Gavan HUNTER and Robin FELL.
Joutnal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE 2003.]:
Hp
H
hEVC
=
=
Siendo (ver figura N 18):
, peso especfico del material de relleno.
h, columna de relleno por encima del instrumento.
, asentamiento.
H, espesor de relleno compresible.
Figura N 18: Estimacin del mdulo de deformacin vertical durante la construccin.
-
El mdulo de deformacin vertical durante la construccin obtenido en base a los valores
medios registrados de las deformaciones para todos los instrumentos relevados, result en una
estimacin conservadora del orden de 30 MPa.
De acuerdo a la experiencia de otras presas [Referencia: Rockfill Modulus And Settlement Of
Concrete Face Rockfill Dams, Gavan HUNTER and Robin FELL. Journal of Geotechnical and
Geoenvironmental Engineering, ASCE. 2003] se puede estimar el mdulo de elasticidad inicial de
los rellenos igual a 2.5 veces el mdulo de elasticidad vertical durante la construccin, resultando:
MPaMPaEE VC 75305.25.2 ===
De esta estimacin surgi que la presa es mucho menos rgida de lo que era esperable
considerando las caractersticas de los materiales que la conforman y la elevada densidad obtenida
durante su colocacin. Esto se vio confirmado por la observacin de los movimientos en las juntas
ya construidas, durante el crecimiento de la altura de los rellenos.
Por lo tanto se decidi intervenir en el diseo de las juntas verticales para prevenir posibles
fallas ocasionadas por esfuerzos de compresin excesivos.
Aluvin de fundacin
Se procedi a la caracterizacin geotcnica del depsito mediante la evaluacin de la
informacin disponible de ensayos cross-hole.
Se determin el mdulo de acuerdo con la siguiente expresin:
a
n
a
a pp
CE
= 3
(2)
pa, presin atmosfrica (1 kg/cm2, utilizado como valor de referencia)
Ea, mdulo de elasticidad vertical del aluvin
C, n, constantes del material estimadas a partir de los resultados de los ensayos
Cross-Hole y la caracterizacin del material
3, presin de confinamiento
Se obtuvieron como resultados valores del Mdulo Inicial mnimos para el clculo de 200
MPa y 300 MPa para las capas superior e inferior del manto aluvial respectivamente.
Las mediciones de asentamientos en el aluvin durante la construccin de la presa
confirmaron estos valores.
REVISIN DEL DISEO DE LAS JUNTAS COMPRIMIDAS
En funcin de la evaluacin de los asentamientos medidos durante la construccin de la
Presa se opt por revisar el diseo de las juntas comprimidas. A tal fin se replantearon los modelos
longitudinales. La solicitacin se volvi a introducir como una deformacin impuesta resultante de
-
los modelos transversales de la presa, que se corrieron con el nuevo mdulo de elasticidad inicial de
los rellenos estimado, indicado ms arriba, E = 75 MPa.
Fueron modeladas las juntas verticales utilizando un material con una rigidez mucho menor
a la del hormign. De esta manera queda representado un material extruble o altamente
deformable. Cabe destacar que por operatividad propia del software de clculo, se opt por alterar el
mallado uniforme de 3 m por 3 m correspondiente al material de relleno en las cercanas de las
juntas (ver figura N 25).
Figura N 19: Elemento 3x3 que representa al relleno en el entorno de una junta.
Interaccin Bordillo Losa de Hormign
Para evaluar los desplazamientos en las juntas de la Cara de Hormign es necesario analizar
la transferencia de deformaciones en la interfaz entre presa / bordillo y la losa de hormign, que es
determinante para el comportamiento de la cara y de las juntas (Referencia: Compression In The
Concrete Face, Luis Pinilla. T01-05, III Symposium on CFRD Dams Honoring J. Barry Cooke.
Brasil, 2007).
La transferencia del esfuerzo tangencial entre la cara de hormign y el material de relleno
est limitada por dos factores: la presin hidrosttica que ejerce el agua sobre la cara y el coeficiente
de friccin entre el material granular de relleno (ms especficamente del bordillo) y el hormign, que depende del ngulo de friccin del material granular estimado en 40 en este caso.
hp == (3) )(
3
2 tg= (4)
En la Figura N 20, se aprecia cmo es la transferencia de esfuerzos tangenciales y la
variacin de la compresin en proximidad de las juntas. En este caso en los primeros 50 cm ms
cercanos a la junta se supera la friccin admisible y por lo tanto existe un movimiento relativo entre
losa y bordillo. Esto repercute en un mayor acercamiento relativo entre lados de juntas, que debe ser
tenido en cuenta al dimensionar su ancho.
3 m
0.3 m 40 mm (junta)
3 m
-
Progresiva [m] Barra Normal [kN]
Long elemento
[m]
Fza. Transferida
[kN]
Tensin Tg
[MPa]
Tensim Tg
Mx. [Mpa]
1 0.048 223 7.6 JUNTA 0.048 0 0 0
2 0.109 224 736.1 0.061 728.5 11.94 0.38
3 0.185 225 1054.4 0.076 318.3 4.19 0.38 TRANSFERENCIA LIMITADA
4 0.275 226 1164.9 0.090 110.5 1.23 0.38
5 0.378 227 1272.4 0.103 107.5 1.04 0.38
6 0.496 228 1350.8 0.118 78.5 0.67 0.38
7 0.627 229 1390.7 0.131 39.9 0.30 0.38
8 0.773 230 1433.4 0.146 42.7 0.29 0.38
9 0.933 231 1444.7 0.160 11.3 0.07 0.38
10 1.106 232 1465.3 0.173 20.6 0.12 0.38
11 1.294 233 1497.6 0.188 32.3 0.17 0.38
12 1.496 234 1499.2 0.202 1.7 0.01 0.38
13 1.711 235 1516.0 0.215 16.8 0.08 0.38 TRANSFERENCIA TOTAL
14 1.941 236 1535.1 0.230 19.1 0.08 0.38
15 2.185 237 1570.9 0.244 35.8 0.15 0.38
16 2.443 238 1592.6 0.258 21.7 0.08 0.38
17 2.714 239 1625.8 0.271 33.2 0.12 0.38
18 3.000 240 1668.0 0.286 42.2 0.15 0.38
0
500
1000
1500
2000
0 1 2 3
Progresiva [m]
kN
0
3
6
9
12
MPa
Esf. Normal Esf. Normal Transferido Tensin Tangencial
Figura N 20: planilla y grfico de datos de tensiones tangenciales segn MEF.
Se hicieron anlisis de sensibilidad variando el valor del mdulo del relleno y las
condiciones de borde. En este sentido se plante el modelo con y sin cara de hormign para analizar
la influencia de la misma sobre las tensiones horizontales en el cuerpo de la presa y las tensiones de
resbalamiento entre la cara de hormign y su soporte. Se estudiaron distintas alternativas con o sin
juntas, con distintas distribuciones de juntas compresibles y con anchos de juntas variables de 20 a
100 mm.
Se obtuvieron valores de deformacin totales en cada junta y los esfuerzos axiles en el
hormign ocasionados por la deformacin del relleno. Tambin se pudo ajustar en funcin del
-
mdulo de deformacin del relleno y la ubicacin y ancho de juntas adoptados la distribucin de
juntas comprimidas y traccionadas mostrada en la Figura 14.
Ensanche de juntas verticales de compresin
En funcin de los anlisis realizados se decidi ensanchar a 40 mm y en toda su extensin
6 juntas comprimidas. Para esto se aserraron las losas ya hormigonadas hasta nivel 1072 (Figura
21). En el modelo para esta distribucin el acercamiento en las juntas ensanchadas result del orden
de 20 mm. Las juntas se llenaron con material elstico (EPDM). Se prefiri utilizar un material
deformable que transfiera esfuerzos entre losas y presente recuperacin elstica. Un relleno
extruble podra provocar la concentracin de tensiones en el contacto irregular entre losas, con el
consiguiente riesgo de rotura por spalling.
Figura N 21: junta aserrada en la presa Los Caracoles.
CONCLUSIN
Los antecedentes recientes de roturas en las caras de hormign de presas CFRD por
concentracin de tensiones en las juntas verticales comprimidas y el anlisis de los asentamientos
registrados durante la construccin de la presa llevaron a sucesivas etapas de rediseo de las juntas
verticales de la cara de hormign de la Presa Los Caracoles.
Desde una aproximacin emprica los antecedentes en presas construidas y los diseos en
ejecucin aconsejan incorporar juntas verticales deformables en las caras de hormign de presas
CFRD, especialmente en los casos de grandes alturas, valles estrechos o alta deformabilidad de los
rellenos.
-
En el caso de Los Caracoles se plantearon modelos tericos que tuvieron en cuenta los
registros de asentamientos durante la construccin para evaluar la necesidad, distribucin y
caractersticas de estas juntas.
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