Estabilidad de las presa de gravedad:

Depende por completo de su propio peso para su estabilidad, es decir, las presas de gravedad son presas que resisten el empuje horizontal del agua totalmente con su peso propio. Su perfil es en esencia triangular, para asegurar estabilidad y evitar esfuerzos excesivos en la presa o su cimentacin.

Las presas de gravedad hechas en concreto por lo general se utilizan para bloquear corrientes de agua a travs de gargantas estrechas.

A causa de que su peso es el que sostiene el agua del embalse, las presas de gravedad hechas de concreto tienden a usar grandes cantidades de concreto, lo cual puede ser costoso. Pero muchos prefieren su apariencia slida en lugar de las presas de arco o contrafuerte, que son ms delgadas.

Las presas de gravedad pueden ser construidas con llenos de tierra o roca o con concreto. Tambin peden estar hechas con concreto, las cuales suelen ser muy costosas porque requieren de mucho material para su elaboracin.

REQUISITOS DE ESTABILIDAD

Las presas de concreto de gravedad deben de proyectarse para que resistan un amplio factor de seguridad, estas tres causas de destruccin : El volteo , el deslizamiento y esfuerzos excesivos.

4.14.1 EL VOLTEO :

Existe una tendencia de las presas de gravedad al volcarse girando alrededor del taln de aguas abajo en la cimentacin o alrededor de la arista de aguas abajo de cada seccin horizontal. Si el esfuerzo vertical en la arista de aguas abajo que se calcule en cualquier seccin horizontal, sin la subpresin , excede a la subpresin en ese punto , se considera la presa es segura contra el vuelco con un amplio factor de seguridad. Si la subpresin en el paramento de aguas arriba excede al esfuerzo vertical en cualquier seccin horizontal, calculando sin subpresin , las fuerzas de subpresin a lo largo de la grieta horizontal supuesta aumenta mucho la tendencia a la presa a volcarse con relacin al paramento de aguas abajo , si la reaccin es menor que el esfuerzo tolerado de la cimentacin, se considera presa segura contra el vuelco.

4.14.2 DESLIZAMIENTO:

La fuerza horizontal tiende a desalojar la presa en una direccin horizontal. Esta tendencia contrarrestan las resistencias producidas por la friccin y por la resistencia al corte del concreto o de la cimentacin.

El factor de friccin del corte de un sistema que normalmente se emplea en las presas altas, que no se recomienda usarse en el proyecto de las presas que quedan dentro del campo de esta tesis, aunque se recomienda en el proceso econmico de las rocas de concreto sobre una buena roca sufrir con esto. Las caractersticas cohesivas del concreto o de la roca que afectan mucho al factor de friccin de corte, deben de determinarse por medio de pruebas especiales de laboratorio o estimarse por algn ingeniero especialista que haya tenido casos semejantes.

El factor de deslizamiento permisible es el coeficiente de friccin esttica entre dos superficies de deslizamiento, reducido por un factor de seguridad conveniente. Una presa se considera segura cuando el deslizamiento :

es igual o menor quef

f = coeficiente de deslizamiento

Los valores de exactos del coeficiente de friccin esttica no se puedan determinar sin auxilio de las pruebas de laboratorio, pero los valores de los factores de deslizamiento que se dan enseguida, que tienen amplios factores de seguridad para el concreto para el deslizamiento sobre varios materiales de cimentacin pueden usarse con gua general.

MATERIALf

Roca sana con superficie limpia y regular 0.8

Roca con algunas fisuras y laminaciones 0.7

Grava y arena gruesa 0.4

Arena 0.3

Arcilla laminar 0.3

Con frecuencia se construyen dentellones en estructuras construidas en cimentaciones que no son de rocas. El dentelln si se le da dimensiones adecuadas y si lleva el esfuerzo conveniente, evita el desalojamiento de la estructura por su resistencia interna al esfuerzo cortante del mismo dentelln y del volumen adicional de suelo que debe moverse antes de que la estructura se pueda deslizar, para alcanzar este objetivo se puede proyectar como viga volada cargada con una fuerza horizontal igual a la diferencia en exceso de la resistencia del deslizamiento.

4.14.3 ESFUERZOS EXCESIVOS:

Normalmente , el esfuerzo en el concreto de las presas de gravedad , ser tan pequeo , que las mezclas de concreto proyectada para satisfacer requisitos como durabilidad y la manejabilidad , alcanzar suficiente resistencia para asegurar un coeficiente de seguridad de cuando menos 4 contra el exceso de trabajo de los materiales.

Las presas de gravedad para almacenamiento de ms de 18 m de altura sobre cementaciones permeables generalmente requieren extensas investigaciones de campo y de laboratorio.

El control de la erosin producida por las filtraciones, y subpresin debajo de las presas construidas sobre cimentaciones permeables requieren el uso de algunas de varias combinaciones de las siguientes construcciones:

1 . - Zampeado del lado de aguas arriba con o sin dentellones y el extremo de aguas arriba.

2 . - Zampeado del lado de aguas abajo con o sin dentellones en el extremo de aguas abajo, y con o sin filtros y drenes de bajo del zampeado.

3 . - Dentellones en el lado de aguas arriba, o en el de aguas abajo, o en ambos extremos del vertedor , con o sin filtros o drenes debajo de la seccin.

La funcin del zampeado es aumentar la longitud de recorrido de las filtraciones con objeto de reducir la subpresin debajo de porcin principal de la cortina. Generalmente el zampeado se une a la presa y a un cabezal de concreto sobre la atagua con cierres flexibles que permiten movimientos diferenciales sin producir un agrietamiento perjudicial.

Los zampedos de concreto de aguas abajo tienen dos funciones. Alargan la trayectoria de filtracin en las cimentaciones y al mismo tiempo forman un estanque en el que se puede disipar con seguridad la energa vertida. La disipacin de la energa en el concreto ayuda a evitar erosiones peligrosas en el taln de la cortina.

Cimentaciones:

Los requisitos de cimentacin de la cimentacin de presas de hormign (CVC, RCC, hardfill) se suelen definir cualitativamente: roca sana, roca compacta, por debajo de la zona de descompresinEso deja un margen de interpretacin al juicio ingenieril del responsable de la construccin de la presa. Por otra parte los requisitos dependen del tipo de presa y material (el hormign CVC tiene un mdulo de deformacin mayor que el hormign RCC y el hardfill y, por lo tanto, requiere una cimentacin menos deformable) En este artculo los requisitos mnimos del terreno para la cimentacin de presas de gravedad de hormign (CVC, RCC, hardfill) se expresan en trminos cuantitativos de parmetros de Mecnica de Rocas: velocidad longitudinal (celeridad) ssmica, determinada mediante geofsica; grado de meteorizacin segn la escala de la Sociedad Internacional de Mecnica de Rocas; resistencia a compresin simple de la matriz rocosa; mdulo de deformacin de la masa rocosa; clases de las clasificaciones geomecnicas.

Drenajes:

Se conocen tambin como desages del embalse, y su funcin es controlar y regular la salida del agua. Los desages estn integrados por una o ms conducciones que traspasan la estructura entre paramentos. Cada conducto cuenta con vlvulas de regulacin de caudales.