INTRODUCCIÓN PRESAS OLANOOO

8/17/2019 INTRODUCCIÓN PRESAS OLANOOO

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ESTRCUTURAS HIDRAULICASING CIVIL UNC-SJ

INTRODUCCIÓN

Los embalses de agua se proyectan y construyen con fnes de almacenargrandes volúmenes de este valioso recurso !drico en "pocas estacionalesde lluvias# en las $ue el consumo de agua es in%erior a la disponibilidad#para posteriormente emplear estos volúmenes almacenados en "pocas deestia&e' (n el )erú los embalses de agua se construyen y empleanesencialmente para los siguientes casos*

Riego de terrenos con fnes agr!colas +fan,amiento !drico de centrales idroel"ctricas Uso en agua potable

U-O .i/to

)ara poder lograr estos embalses artifciales se construyen presas de tierrao concreto# normalmente en el curso de un r!o o $uebrada o sobre elevandolos bordes de una laguna'

Dado el enorme valor $ue tiene el recurso !drico almacenado# el mane&o delas aguas debe poder ser adecuadamente controlado# por tal ra,0n en elproyecto de un embalse de agua deben incluirse estructuras $ue permitanlo siguiente*

1' (%ectuar una descarga de agua de servicio2' Descargar los s0lidos sedimentados $ue se acumulen en el %ondo del

embalse'

Descargar los volúmenes de agua $ue e/cedan la capacidad dealmacenamiento

Las dos primeras %unciones indicadas se logran mediante conductosde descarga independientes o uno solo $ue cumpla ambas %uncionesy $ue re$uieran una operaci0n controlada'

La tercera %unci0n se logra mediante estructuras de alivio

3aliviaderos4 por rebose con su correspondiente conducto dedescarga# $ue no re$uieren control' (l control de las estructuras de descarga s0lo se puede lograr

mediante e$uipos idromec5nicos# los $ue a su ve, re$uieren para su%uncionamiento de algunos servicios au/iliares' +un$ue del montototal para la construcci0n de una presa# la parte correspondiente ale$uipamiento idromec5nico rara ve, supera el 167# la importanciade este e$uipamiento para lograr un control y mane&o adecuado delas aguas embalsadas es crucial'

1 ING : JUAN OLANO GUSMAN


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)R(-+-

Una presa es una estructura $ue se empla,a en una corriente de aguapara embalsarla y8o desviarla para su posterior aprovecamiento o paraproteger una ,ona de sus e%ectos da9inos'

Las presas permiten controlar y disponer de agua con los siguientesfnes*

Consumo umano Consumo industrial Riego Control de crecidas Navegaci0n )rotecci0n de m5rgenes :eneraci0n (l"ctrica Turismo# (sparcimiento y Recreaci0n )iscicultura Contenci0n de aluviones

Clasificación de las presas

)resas de tierra

Las presas de tierra constituyen el tipo de presas m5s común#principalmente por su construcci0n ya $ue intervienen materiales en suestado natural $ue re$uieren el m!nimo de tratamiento' +dem5s# losre$uisitos para sus cementaciones son menos e/igentes $ue para losotros tipos' (s probable $ue las presas de tierra continúenprevaleciendo sobre los dem5s tipos para fnes de almacenamiento#

parcialmente# debido a $ue el número de empla,amientos %avorablespara las estructuras de concreto est5 disminuyendo como resultado delos numerosos sistemas de almacenamiento de agua $ue se anemprendido# especialmente en las regiones 5ridas y semi5ridas en las$ue la conservaci0n del agua para riego es una necesidad%undamental'

+un$ue dentro de la clasifcaci0n de las presas de tierra est5ncomprendidos varios tipos# los adelantados obtenidos en los e$uipos dee/cavaci0n# acarreo y compactaci0n de materiales terrosos# a eco eltipo de presas de tierra compactada tan econ0mico $ue virtualmentea rempla,ado los tipos de terraplenes idr5ulicos y semiidr5ulicos'



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Lo $ue es especialmente cierto al tratarse de la construcci0n depe$ue9as estructuras# en las $ue relativamente pe$ue9a cantidad dematerial $ue ay $ue mane&ar# impide la instalaci0n de la planta degrandes dimensiones $ue es necesaria para la efciencia de lasoperaciones idr5ulicas'

Las presas de tierra compactada se subdividen en presas de un solomaterial# o de varios# o con dia%ragmas'

Las presas de tierra re$uieren estructuras complementarias $uesirvan de vertederos de demas!as' La principal desventa&a deuna presa de tierra es $ue# si no tiene sufciente capacidad# elvertedor de demas!as puede da9arse y aún destruirse por ele%ecto erosivo del agua $ue llegue a rebasarla'

Tambi"n est5n su&etas a su%rir serios da9os y aún a %allardebido a las per%oraciones ecas por animales cavadores# amenos $ue se tomen precauciones especiales'

+ menos $ue el empla,amiento de la presa $uede %uera delcauce de la corriente# se deben de tomar medidas para desviarla corriente durante la construcci0n a trav"s del empla,amientopor medio de un conducto# o alrededor del mismo por medio deun túnel'

De otra manera# se deben incorporar en el proyecto medidasespeciales $ue permitan $ue el agua pase sobre el terrapl"ndurante la construcci0n' (ste tipo de derivaci0n solamente ;debe usarse cuando se disponga de personal e/perimentado eneste traba&o'

)R(-+- D( .+T(RI+L(- -U(LTO-

Las presas de materiales sueltos son terraplenes artifcialesconstruidos para permitir la contenci0n de las aguas# sualmacenamiento o su regulaci0n' (ste tipo de presa %ue la m5s utili,adaen la antigm de altura y construida en la d"cada de los ?6@ presa de :olillas

3Cinga,a4 de 12A m y construida en los A6Bs@ la presa (smeralda 3Civor4con 2AA m y construida tambi"n en la d"cada de los A6Bs# presa $ue %ue delas m5s altas del mundo en su "poca@ la presa de -alva&ina con 1>6 m y

ING : JUAN OLANO GUSMAN


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construida en la d"cada de los 6Bs@ la presa del :uavio con una altura totalde2E6 m y acabada de construir en la d"cada de los F6Bs' Cual$uier tipo depresa debe o%recer condiciones de seguridad durante la construcci0n y enel transcurso de su operaci0n' )ara ello# es importante $ue e/ista unabuena coordinaci0n entre el dise9o y la construcci0n para asegurar $ue seagan las correcciones necesarias de manera $ue las obras se a&usten lome&or posible a las condiciones reales de campo'

Clasifcaci0n de las )resas Gle/ibles

1' De acuerdo a los materiales utilizados

1'1'H Presas de tierra# en las cuales el volumen principal del cuerpo de lapresa se ace con suelos arcillosos# arenosos# o arenoHgravillosos de granofno'1'2'H Presas de roca-tierra# en las cuales el volumen principal delcuerpo de la presa se ace de suelos de grano grueso y los elementos antifltrantes de suelos de grano fno'1''HPresas de enrocados# en las cuales el cuerpo principal de la presa seace de materiales con grano grueso y los elementos anti fltrantes demateriales aglutinados 3pantallas anti fltrantes4'2'H Según el esquema constructivo de la presa

2'1'H Presas homogéneas# con un solo material en contacto con el fltro'

2'2'H Presas heterogéneas# en las $ue el cuerpo se compone de dos o m5sclases de suelos'

Las presas eterog"neas a su ve, se dividen según la colocaci0n delelemento anti fltrante# as!*

)resas con núcleo vertical)resas con núcleo inclinado)resas con pantalla impermeable aguas arriba

'H Según el método de ejecución de los trabajos

'1 erraplenado'2 !elleno hidr"ulico' #aterial arrojado

E'H Según la condición de paso de los caudales de construcción $ operación

E ING : JUAN OLANO GUSMAN


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E'1 'Presas sordas* -on a$uellas en $ue el caudal de fltraci0n a trav"s delcuerpo de la presa es m!nimo en comparaci0n con los caudales $ue sonevacuados durante la construcci0n y la operaci0n'E'2 Presas filtrantes* (ste tipo de presa puede acerse de piedra3gaviones4 sin elementos especiales anti fltrantes# permitiendo el paso de

caudales apreciables a trav"s de su cuerpo'E' Presas auto-vertedoras* -on a$uellas $ue tienen cresta y taludesdispuestos con estructurasde descarga de agua a u&o libre para permitir el paso de caudalesde construcci0n o de operaci0n'

)R(-+- GL(=IJL(- KO.O:N(+- M .I=T+-

Las presas e/ibles omog"neas y mi/tas son a$uellas estructurasconstruidas con tierra# o con una combinaci0n de enrocado y núcleoimpermeable de materiales fnos'

Las dimensiones del perfl de presas e/ibles no se deducen de c5lculosmatem5ticos# sino $ue se determinan por los resultados dados por lae/periencia de otras presas e/istentes y en operaci0n# o de otras

construidas y %alladas' Las dimensiones $ue se adopten deben a&ustarse porlos re$uerimientos dados por los c5lculos de estabilidad'

La construcci0n del terrapl"n se debe iniciar tan pronto est" fnali,adala operaci0n de preparaci0n de la %undaci0n# se aya e/cavado la ca&a deldentell0n# y se aya colocado la tuber!a de conducci0n de la obra de toma'

De ser posible se usan los materiales provenientes de las e/cavaciones#aun$ue se puede dar el caso de $ue las condiciones de "stos no sean tanbuenas como las obtenidas de los bancos de pr"stamo' +ntes de e/cavarel material en los bancos de pr"stamo se deber5 acer una inspecci0ncuidadosa del material disponible# una determinaci0n de las pro%undidadesm5/imas de corte# y un estudio de la ,ona en $ue se va a colocar con el fnde evitar operaciones innecesarias y el uso de materiales inadecuados' -ise dispone en las %uentes de pr"stamo de materiales de di%erentescalidades# el me&or se destinar5 para la ,ona central del núcleo'

%& Cimentación de las presas La cimentaci0n debe proporcionar un apoyo estable para el

terrapl"n en todas sus condiciones de carga y saturaci0n' Debe tener resistencia a la fltraci0n para evitar da9os por

erosi0n y p"rdidas de agua' (l 5rea de la %undaci0n de la presa se debe limpiar

totalmente removiendo todos los 5rboles# male,as# ra!ces#piedras# tierra vegetal# basuras# materiales permeables#

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etc'# asta llegar a una capa de suelo resistente yadecuada' La superfcie obtenida para la %undaci0n deber5ser escarifcada antes de comen,ar a construir el terrapl"n'

(l 5rea de %undaci0n correspondiente a cauces de arroyosdeber5 ser limpiada# pro%undi,ada y ampliada asta removertodas las piedras# grava# arena# y cual$uier materialindeseable' La limpie,a de los cauces se e%ectúapro%undi,ando de manera $ue los taludes de la e/cavaci0nsean estables'

Cuando se encuentre roca durante la preparaci0n de la%undaci0n# es importante $ue "sta $uede per%ectamentelimpia removi"ndose de su superfcie toda costra o %ragmentode roca'

(s importante $ue se realice simult5neamente la preparaci0nde la %undaci0n y la e/cavaci0n para la tuber!a de toma deagua de acuerdo con las pendientes y dimensiones m!nimasindicadas en planos'

(n esta etapa de la construcci0n es importante tomartodas las previsiones para controlar el agua asta $ue seconcluya la obra'

%&% ipos de cimentación

Cimentaciones en roca(n general no presentan problemas de resistencia a la

capacidad portante' (l principal problema lo constituyen lasfltraciones e/cesivas por fsuras y grietas'

Cimentaciones en limo-arcilla(l problema estriba no tanto en las fltraciones como en

la estabilidad del suelo de la cimentaci0n'

Cimentaciones saturadas(s necesario estudiar el grado de consolidaci0n del suelo

previa identifcaci0n del mismo' (l estudio es e/tensivo y puederesultar costoso' +lgunas medidas constructivas son* reempla,ar o

$uitar los suelos blandos# instalar sistemas de drena&e durantela construcci0n# suavi,ar los taludes del terrapl"n'

Cimentaciones relativamente secas-on suelos buenos desde $ue la relaci0n de vac!os sea

adecuada' -i el suelo es seco y de ba&a densidad pueden surgirasentamientos considerables cuando se cargue la presa y sesature el suelo# causando la %alla bien sea por asentamientostotales y disminuci0n del borde libre de la presa# o porasentamientos parciales $ue pueden partir el núcleo impermeable'.edidas constructivas a tomar son* reempla,o del suelo@ delantalesimpermeables aguas arriba@ fltro permeable aguas aba&o@

umedecimiento previo del suelo'

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Cimentaciones en arena $ gravaGrecuentemente la cimentaci0n de presas e/ibles consiste

en dep0sitos aluviales de arena y grava relativamente permeables'-e presentan los siguientes problemas b5sicos* magnitud de lasfltraciones subterr5neas# presiones producidas por las fltraciones@

tubifcaciones@ y licue%acci0n'+renas sin coesi0n de ba&a densidad son peligrosas como %undaci0n'+l presentarse p"rdidas de agua del embalse ay $ue acer la

consideraci0n sobre $u" sale m5s caro* si el agua $ue se pierde o eltratamiento anti fltrante'

Todas las presas construidas sobre material permeable deben tenerun dren aguas aba&o'

%&' #edidas para mejorar la cimentación de las presas

Los problemas de fltraci0n se presentan generalmente aguas aba&odebido a $ue la %uer,a de presi0n del agua 3subpresi0n4 en un punto

dado de la cimentaci0n iguala a la presi0n e&ercida por el peso combinadodel suelo y agua por encima de "l' )ara contrarrestar fltraciones# se puedeusar alguno de los sistemas siguientes o combinaci0n de ellos'

a4 Dentellones de tierra del mismo material del núcleo impermeable de lapresa' -iempre $ue sea posible# las fltraciones de una cimentaci0npermeable se deben cortar con un dentell0n $ue llegue el estratoimpermeable'

La ancura m!nima del %ondo 3e4 var!a entre 6'? m 3U-JR4 y 1'6 m3KI.+T# para presas pe$ue9as4# y se puede calcular tentativamente as!*

e K H de anco del %ondo del dentell0nK carga idr5ulica arriba de la superfcie del terreno'd pro%undidad del dentell0n por deba&o de la superfcie del terreno'

Profundidad mínima d! dn"!!#n 6'26K'

(l dentell0n puede tener las paredes verticales o inclinadas disminuyendoacia aba&o# ya $ue las %uer,as de fltraci0n an disminuido al acer el aguasu recorrido en sentido vertical'

(s necesario controlar el agua mientras permane,ca abierta la e/cavaci0npara el dentell0n'

b4 Dentellones parciales

(/perimentos ecos an demostrado $ue un dentell0n $ue se pro%undiceun >67 de la distancia en el estrato permeable reduce un 2>7 la fltraci0n#y si se pro%undi,a un 67 las fltraciones se reducen en un >67'

c4 Dentellones con tablestacas de acero

-e usan ocasionalmente en combinaci0n con un dentell0n en tierra'(st5n limitados a cimentaciones de limo# arena y grava fna pues

A ING : JUAN OLANO GUSMAN


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problemas del incado en gravas pueden esperarse al romperse odoblarse el dentell0n# aparte $ue resultan costosos' )or las uniones sepueden presentar fltraciones por lo $ue su e%ectividad se reduce'

d4 Dentellones de concreto in situ (diafragmas)

-e construyen bombeando o inyectando lecadas de cemento $ue alme,clarse con el material de cimentaci0n %orman un elemento de arenay gravas unidas con cemento' -i el estrato impermeable est5 a ciertapro%undidad se puede combinar un dentell0n en tierra y un dia%ragma'

e4 *n$ecciones

)ueden ser de cemento# as%alto# arcilla y materias $u!micas 3silicato desodio y cloruro de calcio4 $ue en el suelo precipitan y %orman una gel s0lida'

%4 Colchones del lado aguas arriba

-e usan generalmente cuando el manto impermeable est5 a unapro%undidad e/cesiva' (l colc0n se construye del mismo materialimpermeable de la presa' (l espesor m!nimo recomendado es 1'6 m' o6'16K' (l colc0n se e/tiende acia aguas arriba asta $ue las p"rdidas porfltraci0n sean las consideradas para el proyecto y se debe unir con la ,onaimpermeable de la presa'

g4 +iltros $ colchones horizontales de drenaje-u ob&etivo es mermar la presi0n del agua al permitir su descarga# yevitar la tubifcaci0n' (l dise9o es de tal %orma $ue no ocurra

movimiento de las part!culas de la cimentaci0n o del terrapl"n aciael fltro' -e usan sobre cimentaciones permeables relativamenteomog"neas cuando no ay dentellones e%ectivos' -e recomienda $ue lalongitud del colc0n sea K# evitando el e%ecto de la %uer,as de fltraci0ntratando de levantar el tal0n aguas aba&o'



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1'HJo$uilla ?'HTalud aguas arriba 11'HGiltro2'HCresta o corona A'H(nbalse o vaso 12'H N+.('HGiltros8 Transiciones 'HJorde libre 1'H+lturade CortinaE'HNucleo impermeable F'HTrincera>'HTalud aguas aba&o 16'HCimentacion

+ +bertura m5/ima del tubo

4 Drenes al pie de la presa $ zanjas de drenaje

:eneralmente se combinan con los colcones ori,ontales de drena&e ysirven para colectar las aguas y conducirlas a un tubo de descarga e/terior'

Tambi"n pueden ser usados en cimentaciones impermeables para estarseguros de $ue cual$uier agua $ue pueda fltrarse a trav"s del terrapl"n o lacimentaci0n sea recogida'i4 Pozos de drenaje

-e usan cuando ay estratos impermeables de cierto espesor sobre

otros permeables' La cimentaci0n no necesita tratamiento anti fltrante siel espesor del estrato impermeable es mayor $ue PK' La separaci0nm!nima $ue se acostumbra entre po,os es de '6 m' y el di5metrom!nimo es de ?Q'-i las fltraciones son e/cesivas se puede acer uso combinado de variossistemas anti fltrante'

CU(R)O

(l cuerpo de la presa puede ser omog"neo o eterog"neo %ormado de

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di%erentes materiales'(stabilidad e impermeabilidad a la estructura' La Tabla N 2A es unagu!a sencilla sobre la Calidad de los materiales $ue constituyen la%undaci0n y el cuerpo de la presa'

SON+- D( L+ )R(-+ .I=T+

)ueden ser tres o m5s* Núcleo impermeable Giltros o material de transici0n (spaldones de enrocado

Las caracter!sticas del material $ue %ormar5 la presase deben determinar en el proyecto# y llevar laobra de tal manera $ue se consigan tales

caracter!sticas con el fn de lograr el coefciente de seguridad deseado'alores usuales del coefciente de permeabilidad para cada ,ona son*

,úcleo impermeable

(l tama9o del núcleo depende del material y de la cimentaci0n')uede ser grueso o delgado según la p"rdida de agua $ue se puedaadmitir y según el material $ue lo constituye'

(l anco m!nimo del núcleo en su parte superior debe ser entre 1'6 m' y 1'>m' para %acilitar la compactaci0n' La ancura m!nima del núcleo en la base

puede ser K82 si el núcleo es grueso'



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Un núcleo delgado puede proyectarse si el material $ue lo constituye esmuy impermeable y la compactaci0n es bien controlada' (n este caso# elespesor en la base es del orden 318H18A4 K'

+iltros

La granulometr!a de las ,onas adyacentes debe ser tal $ue losmateriales de una ,ona no sean arrastrados a otras' -e necesita por tantouna ,ona de transici0n entre el núcleo impermeable y elespald0n deenrocado lo $ue se logra con el uso de fltros' Los fltros por tanto evitan la%uga de part!culas del núcleo al cuerpo de la presa protegi"ndolo del lavadoy p"rdida de materiales fnos'

(l uso de geote/tiles como material de fltro debe limitarse al caso en$ue la di%erencia del tama9o de las part!culas entre el núcleo y losespaldones no sea muca# pues si ay por e&emplo piedras grandes yarcillas# es%uer,os de tensi0n pueden generarse y el geote/til se da9a'

)ara presas pe$ue9as el núcleo impermeable de arcilla se puede reempla,arpor as%alto'

• #aterial permeable de los espaldones de enrocado

(l material permeable se coloca aguas aba&o para permitir el abatimiento dela l!nea %re5tica y mermar presiones intersticiales por el agua fltrada yse coloca aguas arriba para permitir la disipaci0n de presiones alacer desembalse r5pido y para proteger los taludes de erosi0n porolea&e# etc'

T+LUD(-

La pendiente de los taludes de presas pe$ue9as de material omog"neodepende de la altura total del terrapl"n# de las caracter!sticas de losmateriales empleados# y del grado de compactaci0n e/igido para suconstrucci0n' )or regla general# al talud úmedo por estar sometido a laacci0n del agua se le asigna una pendiente m5s suave para evitar

desli,amientos' Tablas N 2 y 2F'



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Taludes para presas pe$ue9as de tierra de secci0n compuesta encimentaciones estables'

CORON+ Dar mayor volumen a la presa para me&orar su seguridad y

estabilidad' (stablecer los servicios necesarios sobre la presa# utili,5ndola

como v!a de mantenimiento e inspecci0n' Gacilitar la construcci0n con los e$uipos disponibles'



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(l KI.+T 31FE4 dice*

+nco m!nimo cuando no se usa como v!a '6 m +nco m!nimo cuando se usa como v!a '?6 m' (l anco m!nimo usado en Italia es de 2'> m' Una recomendaci0n pr5ctica es tomar el anco de la corona iguala V

de la altura' (l drena&e superfcial de la corona se logra dando un bombeo as!* )endiente transversal cuando el talud seco est5 revestido* 27

acia ambos lados a partir del centro' )endiente transversal cuando el talud seco no est5 revestido* 27acia el lado aguas arriba'

La protecci0n para evitar erosi0n cuando no se usa como v!aconsiste en 6'16 m' de afrmado o grava'

JORD( LIJR( O R(-:U+RDO(l borde libre protege a la presa para evitar $ue el agua pase porencima de ella' Tiene las siguientes %unciones*

Contrarrestar asentamientos por encima de los previstos' -eguridad en caso de avenidas m5s grandes $ue las previstas' (vitar sobrepaso por olas o %allas por mal %uncionamiento de

vertedero de demas!as'

Tabla N1 Jorde libre para presas e/ibles'KI.+T'1FE

+LTUR+ TOT+L D( L+ )R(-+3m4 JORD( LIJR(3m4WE 6'?EH? 6'F?H 1'2

Tabla N2 Jorde libre en presas e/ibles'&ustin'1F6

+ltura de la presa Jorde libre3m4Ja&a 6'> a 1'>.ediana 1' a '6alta '6 a F'6

+*!.C*/, . !.01S D2 . P!2S.

)ara garanti,ar la seguridad y la econom!a en una estructura del tipode presa e/ible# es indispensable conocer la inuencia del corro defltraci0n sobre la presa# la posici0n de la curva de fltraci0n# el punto desalida del corro de fltraci0n# la altura de la elevaci0n por capilaridad del



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agua# la composici0n $u!mica de los suelos y del agua $ue se fltra' )ara lasoluci0n de los problemas de fltraci0n en las presas de suelos e/istenm"todos idromec5nicos# idr5ulicos y e/perimentales $ue an sidoobtenidos para el caso de propiedades isotr0picas# pero para casos en $ueesta propiedad no se presente# abr5 $ue introducir correctivos en lassoluciones obtenidas'

)ara el c5lculo de la fltraci0n se pueden aplicar varios m"todos' Unosm"todos son m5s apro/imados $ue otros# pero en general puede decirse*

Toda red de fltraci0n se construye en la ip0tesis de $ue el suelo de unestrato dado por donde se fltra el agua es uni%orme en supermeabilidad' (n realidad# en los estratos de suelos naturales# lapermeabilidad var!a de punto a punto# especialmente a lo largo de l!neasnormales a los l!mites del estrato' )or ello# la di%erencia entre una red defltraci0n crudamente es$uemati,ada y otra e/acta es comúnmentepe$ue9a# comparada con la di%erencia entre la uencia del agua en elsuelo real y la $ue indica la red de fltraci0n e/acta' La universalidad de

esta circunstancia ace $ue los refnamientos en la construcci0n deredes de fltraci0n# como los estudios detallados sobre modelos %!sicoso matem5ticos no se &ustif$uen desde el punto de vista pr5ctico paraproyectos de presas pe$ue9as'

2S.3**D.D D2 . P!2S.

La estabilidad de los taludes de una presa se determina por su capacidadpara resistir es%uer,os cortantes ya $ue la %alla se produce pordesli,amiento a lo largo de una superfcie de corte'

(l an5lisis de estabilidad de la presa consiste en determinar la estabilidadde sus taludes aguas arriba y aguas aba&o' -e ace por unidad de longitudde talud' (ste es un proceso de tanteos en $ue se suponen di%erentescondiciones de carga a $ue puede estar sometida la presa' Las %uer,as $ueproducen el movimiento de la masa $ue constituye el talud son* %uer,as degravedad# %uer,as s!smicas# acci0n del olea&e# del ielo y sobrecargas' Las%uer,as $ue se oponen al movimiento son las debidas a los par5metrosde resistencia del suelo $ue constituye el terrapl"n* coesi0n y %ricci0ninterna del material'

Los terraplenes ecos de materiales granulares son m5s estables ya $ue

tienen mayor resistencia a la %ricci0n y por ser m5s permeablespermiten la r5pida disipaci0n de las presiones intersticiales' )or esto#presas omog"neas de materiales m5s o menos impermeables llevantaludes m5s tendidos $ue las presas mi/tas o las de enrocado'

(l talud de aguas arriba por estar sometido a la permanente acci0n del aguaes m5s tendido $ue el de aguas aba&o'

La situaci0n m5scr!tica para el talud aguas arriba es el r5pido desembalse$ue sigue a un largo periodo de niveles altos en el embalse# y para el taludaguas aba&o es la m5/ima saturaci0n del terrapl"n cuando el embalse est5lleno'

1E ING : JUAN OLANO GUSMAN


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#14D4S P.!. .,.*5.! . 2S.3**D.D D2 6, .6D

a4 #étodo sueco

b4 #étodo de +ellenius

c4 #étodo de 3ishop #odificado

+dem5s# de los anteriores $ue son bastante usados mundialmente#e/isten otros m5s rigurosos 3-arma# .orgenstern y )rice# -pencer4 eincluso otros m5s r5pidos $ue sirven como gu!a para estimar la posici0ndel centro del c!rculo cr!tico# determinar el tipo probable de %alla y encontrarel 5ngulo del talud adecuado a los re$uerimientos de seguridad 3Duncam yJucigmani4'

a4#étodo sueco&

Uno muy sencillo es el m"todo sueco o el del c!rculo de %alla pordesli,amiento# $ue puede a%ectar a parte del talud# a todo el talud o a "stey parte de la cimentaci0n' (ste es un m"todo de tanteos en el cual*

14 -e f&a un centro del c!rculo de %alla y su radio# de %orma $uedesde el centro se tra,a un c!rculo $ue divide en dos el terrapl"n'

24 -e determinan las %uer,as actuantes y resistentes'

4 -e calculan los momentos'

E4 -e determina el %actor de seguridad del c!rculo supuesto'>4 -e suponen otros c!rculos de %alla y encontrar el %actor de seguridad deltalud'

(l m"todo sueco se puede aplicar a cual$uier pendiente y combinaci0nde %uer,as para suelos netamente coesivos o sea cuando la resistencia ales%uer,o cortante del suelo sea independiente de los es%uer,os normales alplano de %alla 3X C4' (l %actor de seguridad por este m"todo est5 entre167 y 1>7 m5s ba&o $ue otros m"todos m5s e/actos'

b4 #étodo de +ellenius

(s un m"todo en $ue la superfcie de %alla se divide en n dovelas ota&adas para anali,ar el sistema de %uer,as' (ste m"todo al igual $ueel de Jisop permite considerar materiales eterog"neos y anali,ar otrassuperfcies de %alla' Tambi"n# es conveniente utili,ar este m"todo cuando laresistencia al es%uer,o cortante del suelo es %unci0n de los es%uer,osnormales o sea*

-e proponen los siguientes pasos generales para determinar la estabilidadde un talud*

1> ING : JUAN OLANO GUSMAN


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1' -uponer una superfcie de %alla circular# la cual puede ser por el piedel talud# la base del talud# o el talud mismo' (sta superfcie de %alladetermina una superfcie de desli,amiento y una masa desli,ante'

2' Dividir la ,ona de %alla en dovelas de espesor constante o variable'

' Calcular las %uer,as motoras y las %uer,as $ue se oponen al desli,amientoo %uer,as resistentes para cada dovela'

E' Calcular los momentos motores y los resistentes $ue actúan a lo largo dela superfcie de %alla'

>' Calcular el %actor de seguridad para la superfcie de %alla asumida'

?' +sumir otras superfcies de %alla y recalcular el %actor de seguridad astaencontrar el m!nimo'

(l %actor de seguridad al desli,amiento se obtiene as!'

Las %uer,as a considerar incluyen los e%ectos de sismos# ielo# olas# embalselleno o vac!o'

Un %actor de seguridad de 1'> se considera sufciente para presas'

C!*2!*4S P.!. D*S27.! P!2S.S D2 *2!!.

Las %allas graves o catastr0fcas en presas de materiales locales según elorden de ocurrencia son*

1'H rebase de la cortina'

2'H si%onamiento mec5nico'

'H agrietamiento transversal'

E'H desli,amiento del talud aguas aba&o'

>'H sismos'

?'H licuaci0n'

A'H perdidas por fltraci0n'

+allas por rebase de la cortina&(n presas de tierra es siempre catastr0fco $ue el agua rebase la cortina yescurra por el talud aguas aba&o# debido precisamente a la naturale,aerosionable de los materiales $ue intervienen en su composici0n' )or esta

ra,0n# la presa debe estar provista de una estructura au/iliar denominadavertedor 3aliviadero4# $ue permita el alivio del vaso cuando este se llena a

1? ING : JUAN OLANO GUSMAN


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su m5/ima capacidad' Dada la naturale,a de sus %unciones# el vertedor dee/cedencias debe estar construido con materiales no erosionables# comoormig0n o# en obras m5s cicas# mamposter!a' (s por ello $ue el rebase dela cortina debido a insufciencia del vertedor ocurre generalmente por unamala estimaci0n del gasto correspondiente a la avenida m5/ima $ue debadesalo&ar "ste+alla por sifonamiento mec"nico&Cuando el agua uye a trav"s del suelo# su carga idr5ulica se disipavenciendo las %uer,as viscosas inducidas y $ue se oponen al u&o en loscanal!culos %ormados entre las part!culas@ rec!procamente# el agua $ue uyegenera %uer,as erosivas $ue tienden a empu&ar las part!culas# arrastr5ndolasen la direcci0n del u&o' (n el momento en $ue este arrastre se produce# acomen,ado el si%onamiento mec5nico del suelo'(l l!mite fnal del %en0menoes el colapso del bordo# al $uedar "ste surcado por conductos uecos degran di5metro $ue a%ectan la estabilidad de la secci0n resistente asta la%alla'Un %actor $ue contribuye muco al si%onamiento mec5nico es la insufciencia

en la compactaci0n del terrapl"n# $ue de&a alguna capa del mismo suelta yo&a@ esto es particularmente probable cerca de muros o superfcies deormig0n# tales como ductos o tubos'+alla por agrietamiento&)osiblemente las %allas por agrietamiento causados por asentamientosdi%erenciales en la cortina de tierra sean muco m5s numerosas de lo $ue laliteratura sobre el tema pudiera acer pensar@ en e%ecto# se reportan comotales los grandes agrietamientos $ue no pueden pasar inadvertidos# peroposiblemente mucas %allas de presas $ue se acacan a otras causas#principalmente si%onamiento# tienen su origen en la aparici0n de grietas yfsuras no muy grandes en la masa de tierra'

+alla por deslizamiento de taludes&La %alla por desli,amiento de taludes es $ui,5 la m5s estudiada de todas las$ue %recuentemente ocurren en las presas de tierra' La ra,0n es $ue#adem5s de su importancia intr!nseca# es el tipo de %alla m5s susceptible dean5lisis y cuantifcaci0n con los m"todos e/istentes para el estudio deestabilidad de taludes'(/iste un buen volumen de in%ormaci0n estad!stica respecto a este tipo de%alla# de la $ue se desprende $ue las %allas por desli,amiento ocurrenpreponderantemente en los primeros tiempos de la vida de la presa ytambi"n# y "sta es sin duda una conclusi0n alentadora# acontecencada ve,m5sraramente enpresas dereciente y cuidadosa construcci0n@ de ecoparece aber evidencia sufciente para poder decir $ue si el dise9o y la

construcci0n de una presa# por alta $ue sea# se cuidan lo necesario# last"cnicas de $ue se dispone permiten adoptar una actitud de tran$uilidadante la posibilidad de ocurrencia de estas %allas'Las %allas por desli,amiento suelen considerarse divididas en tres tiposprincipales*

1' Galla durante la construcci0n2' Galla durante la operaci0n' Galla despu"s de un vaciado r5pido

1A ING : JUAN OLANO GUSMAN


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+alla durante la construcción&(stas %allas an sido menos %recuentes $ue las ocurridas durante laoperaci0n@ nunca an sido catastr0fcas' Las %allas se an presentado sobretodo en presas cimentadas en arcillas blandas# con gran porci0n de lasuperfcie de %alla a trav"s de ese material# y pueden ser r5pidas o lentas#

según $ue el material de cimentaci0n sea omog"neo o presenteestratifcaciones $ue %avore,can el movimiento'(n Cuba# asta donde conoce el autor# no se a reportado este tipo de %allapor desli,amiento'+alla durante la operación&Las %allas por desli,amiento de taludes $ue an ocurrido durante el per!odode operaci0n de las presas de tierra# an sido sobre todo de dos tipos*pro%undas# con superfcie de %alla invadiendo generalmente terreno decimentaci0n arcilloso# y superfciales# a%ectando s0lo pe$ue9os volúmenesdel talud' (stas últimas son las $ue se an producido enCuba# según re%erencias personales al autor# en la presa Sa,a# -ancti-p!ritus# y en la presa Kerradura# )inar del R!o# y ninguna delas dos an sido

catastr0fcas'(l talud a%ectado es siempre el de aguas aba&o'+alla después de un vaciado r"pido

Todas las %allas de importancia reportadas por desli,amiento del talud aguasarriba an ocurrido como consecuencia de un vaciado r5pido')r5cticamente todas las %allas pro%undas por desli,amiento en presas detierra an ocurrido en a$uellas construidas sobre terrenos arcillosospl5sticos y con importante contenido de agua'

Tambi"n se a observado una relaci0n defnitiva entre el riesgo de %alla y loarcilloso $ue sea el material $ue constituye la cortina'+alla por sismo&

Yu,gando por la e/periencia de -erard# et al# 1F?# puede decirse $ue las%allas producidas por lossismos en las presas de tierra an presentadolassiguientes caracter!sticas*

1' Las %allas m5s %recuentes son grietas longitudinales en la corona de lapresa y asentamiento en la misma'

2' -olo e/iste un caso en $ue se a reportado la destrucci0n total deuna presa de tierra por sismo# probablemente debido a licuaci0n'

' Los da9os en las presas parecen aber sido causados principalmentepor la componente ori,ontal del movimiento s!smico en direcci0ntransversal al e&e de la cortina'

E' (/isten muy pocas %allas por desli,amiento tienen mayores per!odos3menores %recuencias4 atribuibles a estos temblores de tierra# aún encortinas defcientemente compactadas'

>' Kay ciertos indicios $ue permiten pensar $ue los sismos $ue causanm5s da9os a presas $ue los $ue causan la m5/ima destrucci0n enedifcios' )or esto# presas muy pr0/imas al epicentro de un temblorpueden salir muco me&or libradas $ue otras colocadas a distanciasmuco mayores'

?' Los espaldones granulares mal compactados 3ba&o peso espec!fcoseco#4 o %ormados por %ragmentos de roca muy contaminada porfnos# puede su%rir %uertes asentamientos por sismo# $ue provocar!an

difcultades al elemento impermeable' +s!# la compacidad adecuada yel lavado de las rocas $ue lo ameriten constituyen una precauci0n



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indispensable

A' Del sismo puede emanar el riesgo de la %alla por licuaci0n $ue sedescribir5 a continuaci0n' (n Cuba no se a reportado# asta donde elautor conoce# %allas por temblores# si bien es cierto $ue los sismosocurridos son de pe$ue9a intensidad'

+alla por licuación&(ste %en0meno de la licuaci0n est5 asociado a limos y arenas no pl5sticas'(n el caso de una presa de tierra# la licuaci0n de materiales en la cortinaconduce a un derrame de los mismos en grandes 5reas# asta adoptartaludes irregulares y muy tendidos# $ue en algunos casos puedensobrepasar el valor 16*1'Como ya se di&o# los suelos m5s susceptibles a la licuaci0n son los fnos# nocoesivos# de estructura suelta y saturados' (stas caracter!sticas describena las arenas fnas y uni%ormes y a los fnos no pl5sticos# o sus me,clas' Lasarenas sueltas con D16W 6#1mm y coefciente de uni%ormidad# C W > y los

limos con I W ?up 7 son los materiales m5s peligrosos# tanto en la cortinacomo en el terreno de cimentaci0n de una presa de tierra'

Pérdidas por filtración&

)ara los casos de presas de tierra# cuyo ob&etivo principal sea elalmacenamiento# constituir!a una %alla grave# aun$ue no catastr0fca# lainfltraci0n del agua del embalse# ya sea a trav"s de la cimentaci0n o lacortina# $ue impida $ue la misma alcance su ob&etivo de almacenar agua'

Tal %ue el caso de la micropresa Cuatro Caminos deGalc0n# construida a fnales de la Ama d"cada del siglo pasado en el

municipio La Lisa# Ciudad de La Kabana# Cuba# $ue no lleg0 a almacenaragua por encontrarse en ,ona c5rstica el embalse

.,.*S*S #2D*.,2 C.C64 #.,6.

D*S274 D2 . P!2S. D2 *2!!.

Datos del problema8• )resa de tierra y secci0n compuesta'• Jordo libre* 1'>6m• +ltura de la presa* 6m'• -u&eto a desembalse r5pido'• Con el núcleo m5/imo'• .aterial -C# -.'• +lmacenamiento'• Coesi0n*• )eso espec!fco de los materiales*

:rava yarena* 1'? Tn8m Z> C6 Tn8m2

1F ING : JUAN OLANO GUSMAN


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Núcleo imp' 2'2A Tn8m Z? C? Tn8m2

• Corona de tablas* E'>6m# optamos por >'66m'• Taludes de la tabla 1?

Calculo de la linea de saturación8

m >Am d A6m

2'>m R A>'>Am

Mo ) R [ d >'>Am \ ] 6



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r= 5.57

1−cos30=41.64m=a+∆a

] 6 41.64m=a+∆a Luego del gr5fco F # se tiene $ue∆a

a+∆a

=0.36

(ntonces*

∆a=0.36∗41.64m=14.99m

(ntonces a=41.64m−14.99m=26.65m

Luego la parbola base ser5*

!ed de flujo para presa llena8



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!ed de flujo para vaciado r"pido8

+N+LI-I- D(L T+LUD +:U+ +RRIJ+*

-e e%ectúa el an5lisis de estabilidad para la condici0n de vaciado r5pido' -etienen las siguientes propiedades mec5nicas de los suelos*


Núcleo imp' 2'2A Tn8m Z? C? Tn8m2(l c!rculo de %alla para el an5lisis de estabilidad corresponde al C+-O +*C!rculo tangente a la superfcie de contacto entre la presa y la cimentaci0n'

.lturas de material sobre la superficie de falla8

0ectores de fuerza vertical9 normal $ tangencial8



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Diagrama de es%uer,os Normales# tangenciales y de subHpresi0n*

:rava yarena*

1'? Tn8m Z> C6 Tn8m2

Núcleo imp' 2'2A

Tn8m Z? C? Tn8m2

N^

:rava y arena 1'? Tn8mCora,0n imp' 2'2ATn8m

_ `

1 1/1 2 2/21 >'FE F'>6E 6 6 F'>6E2 E'AF A'??E >'F 1'F 21'6>A 'A ?'1F2 16'>2 2'6E 6'6A2E

E 2'F> E'A2 1E'6F 1'FE ?'A6E> 2'6 '2E 1?'2 ?'AAE E6'622? 1'11 1'AA? 1A'A E6'>?EF E2'E6FA 6'1F 6'6E 1A' E6'EAE1 E6'AA1 6'2 6'? 11' 2>'2? 2?'266?F 6 6 6 6 6

N

^ ] _

N_/

Cos3]4

T_/

-en3]41 16 F'>6E F'>F?12 1'?>6>22



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> 1

2 21'6>A21'621E211

1'162621

6'6A2E6'611?2

1'>A?A11

E 16 ?'A6E ?'1E??AF21 ?'A?E6

> 1? E6'622'EA1?1>>F

11'61>>2>

? 2 E2'E6F'FA>66F>

1?'>EF6A?E

A 6 E6'AA1>'1EA6>2 26'F6>

2?'266?26'?E?>E>>

1?'16A666>

F 6 6 6 6

2E ING : JUAN OLANO GUSMAN


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C"lculo de "reas bajo las curvas8

:rea * ?>F'6> m2

:rea ,* 2121'? m2

:rea S* >A'E? m2

.ngulo de fricción interna* >

Cohesión* ?

ongitud de la superficie de falla* L F6'11 m

C"lculo del factor de seguridad8

FS=∑ N ∗tan (∅ )+ L∗C

∑T =

(2121.336−537.468)∗tan (35° )+90.118∗6659.085

=2.50

FS=2.50>1.50…OK

.n"lisis del talud agua abajo8

-e e%ectúa el an5lisis de estabilidad para la condici0n de presa llena' -etienen las siguientes propiedades mec5nicas de los suelos*


Núcleo imp' 2'2A Tn8m Z? C? Tn8m2

(l c!rculo de %alla para el an5lisis de estabilidad es seme&ante al an5lisisanterior C+-O +* C!rculo tangente a la superfcie de contacto entre la presay la cimentaci0n'

2> ING : JUAN OLANO GUSMAN


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2? ING : JUAN OLANO GUSMAN


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C$!%u!o d $ra& 'a(o !a& %ur)a&:

rea T* ?>F'6> m2

rea N* 2121'? m2

rea -* A6F'? m2

+ngulo de %ricci0n interna* >

Coesi0n* ?

Longitud de la superfcie de %alla* L F6'11 m

C$!%u!o d! fa%"or d &*uridad:

FS=∑ N ∗tan (∅ )+ L∗C

∑T =

(2121.336−709.886)∗tan (35° )+90.118∗6

659.085

=2.31

FS=2.31>1.50…OK

Ginalmente para los dos casos del an5lisis# se tiene $ue el %actor deseguridad G- es lo sufcientemente grande'

An$!i&i& d! Cir%u!o +

Obtuvimos un circulo con en centro por tanteo con la condici0n $ue la

superfcie de %alla pase por la cimentaci0n 3del mismo material de la presa4y por la otro el talud aguas deba&o de la presa'

Del gr5fco*

)ara vaciado r5pido tenemos el diagrama de u&o del :rafco JH1;

(ntonces tenemos'

N^

13grava4 γh1

23.at'coesivo4 γh2

Total

+nguloα

NTotal 3sen

α 4

TTotal 3cos

α 4

1 1'E21'EE 'A 1F'2

,./0 12'E E6'2 'F2

2 16'1A'2 2F'> ?A'A?

12.3, A E'E1 16'?

A'E>11'F2 E'2A

16F'>A

/.,4 6 121'EF 6'66

E E'1 ?'>? ?'2F1E'?A

23./5 A' 1EF'66 1F'1A

> 6'A> 1'2 AE'A1?F'F>

6.2 F'A 1?'?F 2'F

2A ING : JUAN OLANO GUSMAN


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? ?'21 F'FE >E'2?12'1A

55. 1'? 12?'1 E2'>2

A ?'F211'6A 2> >?'A>

06.1/ 2>'E ?1'2> 2F'12

reas obtenidas de +utoC+D* 3grafco JH24

)ar5metro magnitudL 2A'A m

rea 3N4 Coesivo 2>>?2'6m

2

rea 3N4 :rava 1'6m

2

rea 3T4 >1'Em

2

rea 3-4 ??FF'6m

2

FS=∑ ( N −S ) tg (35° )+ LC

∑T

FS=18966.0∗tg (35° )+278.7∗6

3351.4



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FS=18966.0∗tg (35° )+278.7∗6

3351.4=

14952

3351.4

FS=4.46

Conclusi0n* Un G- alto ,.,0 lo $ue nos dice $ue la cimentaci0n es 0ptima yno es necesario comprobar el mismo tipo de c!rculo aguas aba&o*

2F ING : JUAN OLANO GUSMAN


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3*3*4;!.+*.

e?@i'!&.8df . 7""8:99?uido&.ia.du.%o98r&a&9"i8o&>8r&a98a*ina&98>d>"irr

a.7"m.


http://fiselect2.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia/Presas%20de%20tierra.pdfhttp://fiselect2.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia/Presas%20de%20tierra.pdfhttp://atenea.unicauca.edu.co/~hdulica/presas_flexibles.pdfhttp://fluidos.eia.edu.co/presas/tipos_presa/paginas/p_de_tierra.htmhttp://fluidos.eia.edu.co/presas/tipos_presa/paginas/p_de_tierra.htmhttp://atenea.unicauca.edu.co/~hdulica/presas_flexibles.pdfhttp://fluidos.eia.edu.co/presas/tipos_presa/paginas/p_de_tierra.htmhttp://fluidos.eia.edu.co/presas/tipos_presa/paginas/p_de_tierra.htmhttp://fiselect2.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia/Presas%20de%20tierra.pdfhttp://fiselect2.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia/Presas%20de%20tierra.pdf


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+N(=O- D( )R(-+

Pr&a A!%o)a

Pr&a Andr&on Ran%7



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#étodos para reducir la subpresión $ lograr control de filtraciones

)ara una vida segura y un traba&o normal de las estructuras# es

necesario $ue su %undaci0n resistaa la acci0n din5mica del agua y$ue el con&unto de la presa sea estable al desli,amiento# aloses%uer,os normales# y al vuelco'Ninguno de los siguientes m"todos da garant!a absoluta para anularla subpresi0n perosi logran disminuirla'

14 Kacer rugosa la superfcie de la roca para lograr la me&oraderencia del concreto+umentando la resistencia al paso del agua*/ DRENAJE* (n algunas presas conviene disponer de una o varias

flas de drena&e cercaal paramento de aguas arriba con el fn de recoger y ale&ar el agua$ue pueda fltrarse a trav"s del concreto por &untas# grietas# o lacimentaci0n' Cuando se disponen en la base de la A cimentaci0n deuna fla de drenes despu"s de otra de agu&eros de inyecciones# eldrena&e se pr5ctica despu"s de "stos para evitar $ue se taponen conla lecada de cemento $ue pase a trav"s de las grietas de la roca'galer!a colectora K1 Tuber!a colectoraGiltro# puede ser piedra dren di5metro 6'2 a 6'E m -eparaci0n de 2a > m

(l drena&e puede considerarse per&udicial debido al agua $ue atrae#generando mayor caudal de fltraci0n' Los drenes pueden ser tubosper%orados de 26 cm a E6 cm de di5metro distanciados de 2 a > m y$ue desembocan verticalmente en canales o tuber!as recolectorassituadas por lo general en la galer!a de inspecci0n'

4 INBECCIONES UE TIENEN POR O+JETIVOS* impermeabili,ar lacimentaci0n alargando el recorrido delagua y ligar la presa a la roca'Las inyecciones merman las posibilidades de fltraci0n por la%undaci0n mediante la

cementaci0n de grietas# %allas# fsuras y %racturas se ace buscandodisminuir lade%ormabilidad de la cimentaci0n en general' La consolidaci0n decimientos o estructuras seReali,a con base en inyecciones de productos $ue puedan colmatar oaglomerar los elementos sueltos o agrietados'La distancia entre l!neas de inyecciones depende del grado deagrietamiento de la roca# comúnmente es de 1'> m asta E m' Ladistancia entre los barrenos de una misma l!nea es apro/imadamentela misma' Los barrenos comúnmente se acen verticales# en loposible normales a la grieta y últimamente inclinados acia aguasarriba' (l di5metro de las per%oraciones va de E a A mm' Las cortinasse acen desde galer!as especiales de&adas en el cuerpo de la presa#



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desde la superfcie del terreno# o desde galer!as laterales ubicadas adistintos niveles' (l tama9o del material m5s conveniente a inyectardisminuye con la impermeabilidad del terreno' Las inyecciones sedeterminan e/perimentalmente en cuanto a pro%undidad y presi0n deinyecta&e la $ue debe ser tal $ue llene los espacios vac!os pero $ue no

fsure m5s la roca'La pro%undidad del inyecta&e se a determinado e/perimentalmentecon base a otras presasConstruidas entre 6'E y 6' la carga de agua'H6'E a 6' HAELa permeabilidad disminuye de A a 16 veces con el inyecta&e'Inyecciones alternadas e inclinadasCriterio americanoCwH2

H1

CwH1 HKHCK es un coefciente $ue implica la ca!da del potencia idr5ulico debidoal inyecta&eK 6' a 6'? dependiendo de la e%ectividad del inyecta&e'

Roca sana K 6'2 a 6'E Roca fsurada K 6'E a 6'A Inyecta&e mas drena&e K 6'1 a 6'

,. DELANTALES IMPERMEA+LES'E'1' Los delantales e/ibles 3arcillas# suelos# sueloHcemento# as%alto omateriales sint"ticos4 responden a las e/igencias de de%ormabilidadde la %undaci0n' La permeabilidad del material del delantal debe serunas >6 veces menor $ue la permeabilidad de la %undaci0n' )aracargas asta de 1> m se usan delantales de arcilla# tierra arcillosa yturbosa' )ara cargas mayores se usan de concreto re%or,ado# as%altoso similares' 1 a 2 m 6'A> mL 1 a 1'> H(l menor valor se usa para cargas menores A>(l espesor m!nimo es de 6'A> m# para el e/tremo anterior y de 1 a 2

m para el e/tremo pr0/imoa la presa'

H J

J mayo a mayor impermeabilidad3 apro/ 16H m8s4 espesor del delantalH Carga neta J gradiente de fltraci0n permisible a trav"s del delantal' )araarcillas J var!a entre ? y '

)ara suelos arenosos J var!a entre E y >'

E ING : JUAN OLANO GUSMAN


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Los espesores de las capas van de 16 a 2> cm# según el e$uipo decompactaci0n'(n ningún caso se permite la %ormaci0n de grietas entre el delantal yla presa# ya $ue "stas por pe$ue9as $ue sean anulan el traba&o deldelantal como elemento antifltrante' Las &untas entre el concreto y la

arcilla deben ser inclinadas' =E'2 Los delantales r!gidos se construyen comúnmente en lascimentaciones compactadasde la presa# en %orma de losas aisladas con &untas provistas de sellosimpermeablesOtros son los delantales anclados# compuestos generalmente de losasde 6'E a 6'A m' de espesor y cuya armadura se une a la malla in%eriorde la armadura de la placa de cimentaci0n de la presa'2 TA+LESTACAS* -e usan de acero# concreto re%or,ado y a veces demadera' Las de concreto re%or,ado permiten $ue sean ecas en elsitio' Las de acero permiten lograr grandes longitudes'Las de madera no logran gran impermeabilidad y su pro%undidad deincado es menor'?4 PANTALLAS E IMPERMEA+ILIACIONES DEL LADO AGUASARRI+A')ara controlar fltraciones en el cuerpo de la presa se an usadoimpermeabili,aciones opantallas en el paramento aguas arriba' (stas tienen por fn drenar elagua fltrada y recogerla en conductos verticales $ue se enla,an en laparte ba&a con un colector $ue la conduce aguas aba&o' (n la mayor!ade los casos la impermeabilidad de la presa depende de la masa de

concreto# pero en algunas se a visto la tendencia de enri$uecer elparamento aguas arriba por medio de capas de mortero o cementobastante impermeable' (stas pantallas anulan las presionesidrost5ticas internas en el cuerpo de la presa siempre $ue lasfltraciones no sean tales $ue llenen a presi0n los drenes o ductosverticales entre pantallas y presa' +dem5s# la circulaci0n del aire poresos ductos iguala las temperaturas en ambos paramentos de lapresa lo $ue contribuye a mermar grietas' (sta pantalla incrementamuco el costo de la presa por los materiales y la mano de obraescogida $ue se re$uiere por lo $ue no se usa muy %recuentemente'A?

A4 Dentellones* se usan cuando las condiciones geol0gicasimposibilitan la construcci0n de sistemas antifltrantes incados' seacen para me&orar el contacto entre la placa decimentaci0n y la %undaci0n# y para prevenir la peligrosa fltraci0n en elcontacto' La pro%undidad de los dentellones es de 2 m a m aun$uepuede ser mayor si en el c5lculo de estabilidad de la presa aldesli,amiento se incluye el suelo ubicado entre los dentellones' (lanco del dentell0n se f&a de acuerdo a las condiciones de e&ecuci0ndel traba&o' (l dentell0n posterior se contacta con la placa del po,odisipador de energ!a de la presa# construy"ndose en la &unta un sellodeestan$ueidad' Los dentellones se pueden construir de varias%ormas*

> ING : JUAN OLANO GUSMAN


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."todo abierto de ,an&as# entibado de paredes y e/tracci0n deagua fltrada por bombeo'

Gundiciones de concreto ba&o agua' Inyecciones de me,clas de cemento y arcillaHcemento en

suelos arenosos y gravoHarenosos' Ca&ones pero no son %recuentes en idrotecnia'

INTRODUCCIÓN PRESAS OLANOOO

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