Presa de materiales sueltos

Presa de Tehri en India. Las presas de materiales sueltos disponen su aliviadero fuera del cuerpo de presa para

evitar filtraciones u otras afecciones al material.1

Las presas de materiales sueltos son presas que están formadas por rocas o tierras sueltas sin

cementar.2 Para conseguir la impermeabilidad de la presa se construyen pantallas impermeables

de arcilla, asfalto o algún material sintético. Se usan preferentemente cuando el sitio donde se

apoya la presa no resiste las cargas que una presa de gravedad o arco podrían aplicarle. Se

suelen utilizar para aprovechar los materiales disponibles en el sitio.

Índice

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1 Materiales

2 Estabilidad

3 Filtración tolerada

4 Construcción

5 Relleno

6 Véase también

7 Referencias

8 Bibliografía

9 Enlaces externos

Materiales[editar · editar código]

El criterio empleado para escoger una tipología de materiales sueltos frente a una de hormigón

radica, bien en la escasa calidad del cimiento natural del terreno (baja capacidad portante) o bien

en el hecho de que resulte más rentable proceder a la recogida y tratamiento (machaqueo y

clasificación) del material local para configurar la presa, que fabricar el hormigón con similares

intenciones. En cualquier caso, deberá someterse el caso particular a un profundo análisis que

comprenda tanto la caracterización de las propiedadesgeológicas y geotécnicas del entorno, como

otros factores entre los que destacan: calidad de los materiales autóctonos, posibilidad de instalar

una planta de machaqueo de piedra, distancias de transporte, sensibilidad medioambiental, etc.

Las presas de materiales sueltos pueden construirse casi con cualquier material con equipo de

construcción rudimentario. Las presas de tierra se han construido con éxito utilizando grava, arena,

limo, polvo de roca y arcilla. Si se dispone de gran cantidad de material permeable como arena y

grava y hay que importar material arcilloso, la cortina tendría un corazón o núcleo pequeño de

arcilla impermeable y el material local constituiría el grueso de la cortina.

Se ha utilizado hormigón como corazón impermeable, pero no ofrece la flexibilidad de los

materiales de arcilla. Si no hay material permeable, la cortina puede construirse con materiales

arcillosos con drenes inferiores de arena y grava importada debajo de la línea de base de aguas

abajo, para recolectar las filtraciones y reducir las presiones de poro.

Estabilidad[editar · editar código]

Presa de materiales sueltos del Guadalhorce, Málaga, España.

Los taludes de una cortina de tierra rara vez son mayores de 2 horizontales por 1 vertical y suelen

ser de alrededor de 3 a 1. El criterio usual es la estabilidad de los taludes en contra de una falla por

deslizamiento.

La estabilidad bajo la acción de fuerzas sísmicas es especialmente crítica. Para suelos en los que

se forman cambios de presión de poro como resultado de las deformaciones por esfuerzo

constante inducido por un terremoto, es muy difícil la determinación de valores apropiados para la

aceleración de deformación. Para algunos tipos de suelos, no ocurren desplazamientos en una

amplia variedad de aceleraciones

Pendiente de los taludes de las presas de materiales sueltos.

Tipo de

presa

Presa

homogénea

Presa heterogénea de

núcleo de arcilla

Presa heterogénea de

pantalla asfáltica

Taludes 2H/1V a 4H/1V 1,5H/1V a 1,6H/1V 1,75H/1V

Filtración tolerada[editar · editar código]

Otro factor que, a veces, determina la inclinación de los taludes es la cantidad de filtración que

puede tolerar. Si la cortina esta sobre un cimiento permeable, puede ser necesario aumentar el

ancho de la base para reducir la filtración. La filtración también puede reducirse si se coloca una

cubierta impermeable en el lado de aguas arriba de la cortina para aumentar la trayectoria de

filtración con el uso de un muro de guarda o dentellón en el cimiento, como una tablaestaca o una

zanja llena de arcilla. Esta no debe de exceder a la cantidad que se pierde por evaporación.

Construcción[editar · editar código]

Las presas de materiales suelos se construyen a veces en lugares donde es difícil la elaboración de otros

materiales, en la imagen la presa de Kajaki en Afganistán.

Sección de la presa de Assuan, de materiales sueltos

Las cortinas de tierra pueden construirse casi de cualquier altura y sobre cimientos que no son lo

bastante fuerte para cortinas de concreto. Las mejoras en el equipo para movimientos de tierras

han reducido el costo de la cortina de tierra, mientras crecientes costos de mano de obra han

aumentado los de las cortinas de concreto.

Las cortinas de enrocamiento suelen consistir en un relleno de roca descargada desde camiones

de volquete, una capa de tierra prieta más chica tendida en la cara de aguas arriba, que se liga en

la roca descargada y un revestimiento importante impermeable aguas arriba que apoya sobre la

capa de piedra, con un muro de guarda o dentellón que se extiende dentro del cimiento.

Relleno[editar · editar código]

El relleno de roca puede ser con rocas que varían en tamaño desde fragmentos pequeños hasta

rocas de 25 t. El relleno se compacta al dejar caer las rocas, a veces desde 40 m de altura, hacia el

relleno. También se utiliza el lavado del relleno con manguera de alta presión para lavar los finos

de entre los puntos de contacto entre las rocas y reducir el asentamiento. El cojín de piedra chica

consta de piedras colocadas individualmente para reducir los huecos y servir de apoyo para el

revestimiento impermeable. El revestimiento suele ser concreto madera sobre concreto, aunque en

ocasiones se ha utilizado acero. El dentellón suele ser de concreto.

Véase también[editar · editar código]

nvestigan la filtración de agua en presas de Nuevo León

El doctor Cosme Pola Símuta, de la Facultad de Ciencias de la Tierra,

encabeza un equipo de investigación que trabaja en las presas de

Cerro Prieto y El Cuchillo.

En la construcción de las presas, como en la de cualquier otra intervención del hombre en la naturaleza, se tienen que tener en cuenta numerosos factores de ingeniería y geofísica, sin embargo en México, estos últimos estudios han sido muy poco aplicados.

La importancia de las presas en el norte de México es vital, ya que se trata de una zona de pocas lluvias, donde la poca agua captada tiene que resguardarse a través de estas obras. Sin embargo, debido a las diferentes composiciones del terreno, una vez llenada suelen aparecer procesos de filtración provocando pérdida del volumen de agua.

El doctor Cosme Pola Símuta, investigador de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad Autónoma de Nuevo León, encabeza un equipo de trabajo que se ha dedicado a analizar los aspectos geoeléctricos en las zonas de filtración en las presas de Cerro Prieto y El Cuchillo del estado de Nuevo León.

“Los ingenieros civiles hacen una serie de pruebas, mecánica de suelos, mecánica de rocas, cimentación, pero hay situaciones que ellos no pueden determinar, porque a la hora del llenado de la presa empiezan a aparecer una serie de filtraciones por la presión hidrostática, por la saturación del subsuelo, empieza el agua a buscar un flujo en diferentes direcciones por la presión”, explica en entrevista.

El objetivo del trabajo es hacer un paquete de metodología de investigación para tratar de preveer ese tipo de problemas. Para esto se necesita tener el conocimiento del tipo de roca, la reacción de la roca con el agua, el tipo y calidad del agua, y las estructuras geológicas presentes en el sitio de la presa.

Estos datos serían de vital importancia para organismos como Agua y Drenaje, o la Comisión Nacional del Agua, encargadas de la administración del vital líquido, y de la construcción de posibles nuevas presas.

“Si hacemos un estudio previo a la construcción de una presa, y se le da un seguimiento, quizá no podremos evitar algo que se da en la naturaleza, pero sí podremos cuantificarlo, para que la gente que administra las aguas haga un proyecto de su capacidad y disponibilidad, así como tratar de remediar los problemas antes de hacer el llenado de una presa”, indica el doctor Pola.

El estudio de los investigadores de la UANL se ha centrado en la presa de Cerro Prieto, ubicada en Linares, a unos cuantos metros de la facultad, así como en la presa El Cuchillo, en China, Nuevo León.

Sin embargo, en el caso de esta última, el trabajo de campo ha tenido que detenerse por el momento, debido a las cuestiones de inseguridad prevalecientes en la zona.“Vamos a esperar un poco más adelante si hay garantía de seguridad para acudir”, indica el investigador.

El interés de estas dos presas reside en sus dimensiones y características geológicas. En el caso de la Presa de la Boca, en Santiago, Nuevo León, se trata de una presa con mayor antigüedad, cuyos problemas giran entorno al azolve, a la sedimentación de material proveniente de la erosión de la sierra, que causa una reducción de su capacidad.

“La idea es que este tipo de investigaciones forme parte de un paquete de estudios antes de iniciar la construcción de una presa. No vamos a evitar las fracturas, pero vamos a tratar de visualizarlas y conocer que va a haber una filtración,  y si eso implica que de todas maneras es necesario construir esa presa, se va a construir, pero se va a tratar de remediar lo más que se pueda que esa agua se filtre”, indicó Pola.