presas de enrocado
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Universidad del Zulia
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil
Cátedra: Obras Hidráulicas
Maracaibo, Estado Zulia
Presas de
Enrocado
Espinoza Génesis , Faria Dayanna, Méndez Luis, Navarro Yefreide
Marzo, 2017
Presa de Enrocado
Cuando en la sección prevalece la roca como material
constructivo, debe llamarse Presa de Enrocado.
Núcleo oCorazón
Estrato Permeable
Estrato Impermeable
EspaldónEspaldón
FiltrosBorde Libre
Corona
Linea deSaturación
Drenaje
Destellón oTrinchera
Name
Berma
Presa de Tierra
Enrocamiento
Name
Piedra oGrava
Presa de Enrocamiento con Corazón de Arcilla
Cuando la sección está compuesta por un núcleo
impermeable y dos espaldones amplios de roca , la
presa debe considerarse aún como una Presa de
Tierra.
Presa de Enrocado
Enrocamiento
Name
Piedra oGrava
Presa de Enrocamiento con Corazón de Arcilla
Clasificación y Ventajas de
las Presas de Enrocado
Clasificación de las Presas de Enrocado
Existen 2 Tipos de Presas de Enrocado.
Pantalla
Roca
Perforacionespara Inyecciones
Presas de Enrocado con Pantalla
• Elemento esta apoyado sobre el talud aguas arriba.• Elemento Impermeabilizante esta colocado dentro del
cuerpo de la presa.
Enrocamiento
Name
Piedra oGrava
Ventajas de las Presas de Enrocado
Ofrecen mayor margén de seguridad contra las fallas
por corte que cualquier otro tipo de presa.
Requieren un volúmen menor en el pedraplén.
La ocurrenia de filtraciones por la membrana no pone
en peligro la presa.
Las membranas apoyadas en el terraplén aguas arribas
estan expuestas para inspecciones y reparaciones si
fue necesario.
La membrana cumple la función de protección contra la
acción de oleaje.
Ofrecen una mayor facilidad de construcción.
Presentan un comportamiento excelente durante un
sismo.
Enrocamiento
Name
Piedra oGrava
Características
Generales
Características Generales
Fundaciones compuestas de roca sana.
Se permite la existencia de zonas potencialmente
permeables o erosionables.
Las zonas permeables son tratadas excavándolas y
rellenándolas con concreto, o bien mediante inyecciones
de cemento, mientras que las erosionables o
fracturadas se cubren con filtros que evite la migración
del material de fundación.
Hidroeléctrica Simón Bolívar, Edo. Bolívar - Venezuela
Características Generales
En las presas de enrocado con elementos
impermeabilizantes en el centro de la presa, las
perforaciones para el programa de inyección tienen
necesariamente que coincidir con el contacto del núcleo
con la fundación.
En presas de enrocado con membranas aguas arriba,
las perforaciones van ubicadas ligeramente aguas arribas
del contacto de la membrana con la fundación, por lo tanto
no causa interferencia con la construcción del resto de la
presa.
Hidroeléctrica Simón Bolívar, Edo. Bolívar - Venezuela
Presas con Membranas
con Talud Aguas Arriba
Presas con Membranas con Talud Aguas Arriba
a) Membranas de Concreto Armado
Acera de Anclaje: no se utilizan dentellones en el extremo inferior de la membrana para anclarla a la roca de fundación,
en su lugar se emplea una acera de concreto armado fundada algo más profundamente y anclada mediante barras a la
roca sana.
Presas con Membranas con Talud Aguas Arriba
a) Membranas de Concreto Armado
Acera de Anclaje
Los Criterios para el diseño de estas Aceras de
Anclaje, son los siguientes:
La Longitud de contacto de la acera con la fundación
deberá oscilar entre 1/10 de la carga hidráulica
existente para rocas pobres y 1/20 de dicha carga
para rocas competentes.
El espesor en su extremo interior deberá ser tal que
permita la colocación de una capa de enrocado de 1
metro de espesor, como mínimo, por debajo de la
membrana. El espesor mínimo en su extremo exterior
será de 50 cm.
Cambios
progresivos
introducidos en el
diseño de los
dentellones de
anclaje,
principalmente en
lo que respecta a
su profundidad.
Muestra el
diseño de la
acera de anclaje
empleado
actualmente, en
lugar del
dentellón
convencional.
Presas con Membranas con Talud Aguas Arriba
a) Membranas de Concreto Armado
Espesor de Membrana: empleo de membranas más delgadas, en la actualidad el espesor de la pantalla se calcula
mediante la fórmula:
e = 𝟎, 𝟑𝟎 + 𝟎, 𝟎𝟎𝟓𝒉
Donde: e, es el espesor de las membranas en metros y h, es la distancia vertical entre la acera y la cresta de la presa,
en metros.
Juntas en la Membrana: actualmente se
ha reducido al mínimo posible el número de
juntas en oposición al criterio anterior de
disponer de un sistema de juntas que
dividiera la membrana en paneles y
permitiera su movimiento relativo; además,
solamente existen juntas horizontales de
construcción.
Presas con Membranas con Talud Aguas Arriba
a) Membranas de Concreto Armado
Zona de Apoyo: esta zona de la membrana que anteriormente se
construía colocando grandes bloques de roca cuidadosamente
trabados, ha sido sustituida por una zona de enrocado compactada
en capas con fragmentos de roca no mayores a 300 mm y con
material pasante 7,5 cm.
Ejes de presa rectos: En los proyectos anteriores prevalecían los
ejes curvos, lo cual dificultaba la construcción de la membrana.
Acero de Refuerzo: como acero de refuerzos en cada sentido, la
membrana deberá contar con aproximadamente el 0,5% de la
sección de concreto.
Presas con Membranas con Talud Aguas Arriba
b) Membranas de Concreto Asfáltico
La membrana de Concreto Asfáltico ofrece las siguientes
ventajas:
Menor costo que las construidas con concreto armado o acero.
Mayor flexibilidad que las de concreto armado, por lo tanto, se
ajustan más fácilmente a las deformaciones ocurridas en el
cuerpo del enrocado, sin que aparezcan grietas objetables.
Su construcción es sencilla y rápida.
Desventaja: su debilidad, el concreto asfáltico es un material
menos fuerte que el concreto o el acero, en consecuencia más
posible a dañarse por el impacto de rocas deslizadas, por actos
de sabotajes o por actividades humanas.
Presas con Membranas con Talud Aguas Arriba
c) Membranas de Láminas de Acero
Las membranas construidas con láminas de acero soldadas
son una alternativa factible para sustituir a la membrana de
concreto armado.
Su vida útil correspondiente es similar prevista a la del concreto
armado.
Las juntas verticales garantizan impermeabilidad.
Desventaja: resultan más costosas pero son más eficientes en
cuanto se refiere a los aspectos básicos de impermeabilidad y
habilidad para ajustarse a las deformaciones del cuerpo de la
presa.
Presas con Membranas
dentro de su Cuerpo
Presas con Membranas dentro de su Cuerpo
La membrana
interna cumplia
la misión de
amortiguar la
descarga
violenta de las
aguas
embalsadas por
actos de guerra o
sabotaje.
El buen comportamiento
de estas pantallas
internas adicionales, dio
como resultado que se
proyectaran
posteriormente presas
con este tipo de
membrana como
elemento
impermeabilizantePresa Mohnesee Dam, Arnsberg - Alemania
Alemania es uno
de los pocos
paises que en los
ultimos 25 años a
construido presas
de enrocado con
membranas
internas.
Presas con Membranas dentro de su Cuerpo
Instrumentación: Al igual
que las presas de tierra, los
sistemas de instrumentación
para el control del
comportamiento de la presa
desde que comienza su
construcción y durante toda
su vida útil, constituye un
elemento fundamental en el
diseño de una presa.
Presa Talsperre Klingenberg, Klingenberg - Alemania
Presas de Concreto de Gravedad
y Consideraciones Generales
Presas de Concreto de Gravedad
Las presas de Concreto Sólidas, en las cuales su estabilidad
se logra por efecto de su propio peso, se denominan presas
de Concreto por Gravedad.
Estas presas transmiten los esfuerzos verticales
hacia la fundación.
Existen dos tipos generales, el primero de
alineamiento recto y el segundo ligeramente
Curvo.
Consideraciones Generales
FUNDACIONES
Las presas de concreto de Gravedad requieren fundaciones
construidas por rocas para resistir los esfuerzos por compresión
transmitidos por la presa.
La deformación de la fundación, por efecto de las cargas
transmitidas por la presa, afecta a la distribución de esfuerzos en el
cuerpo, por ello es importante evaluar las características de
deformación de la presa.
Las fundaciones son generalmente medios heterogéneos,
inelásticos y anisotropicos, y que estas características tienen
gran influencia en el módulo de deformación de la fundación.
Se ensayan muestras representativas de la formación rocosa,
mediante gatos hidráulicos en fosas de exploración o con
piezómetros utilizados en las perforaciones (sondeos).
Consideraciones Generales
SECCIÓN DE LA PRESA
La sección de una presa de gravedad tiende a semejarse a un
triángulo o a un trapecio con la base superior pequeña, la cara
aguas abajo tiene una pendiente que oscila de 0,7 y 0,8 horizontal
y 1 vertical mientras que la cara aguas abajo tiene una pendiente
inclinada entre 0,05 y 0,1 horizontal a 1 vertical.
La longitud de los tramos es variable, el tramo inclinado no se
extiende por encima del nivel mínimo de operación del embalse.
Se deben evitar los cambios abruptos de las pendientes de las
caras de la presa en las zonas donde se presentan concentración
de esfuerzos.
El ancho de la cresta depende de los requisitos viales, se debe
adoptar el valor mínimo requerido por las labores de construcción y
operación de la presa.
Consideraciones Generales
VIBRADOCOMPACTADO CON
RODILLOSCONCRETO
Un contenido de cemento entorno a los 300 kg/m³
Consistencia Fluida
Se compacta mediante vibradores tras su
puesta en obra
Alcanza resistencias a compresión superiores a
200 kg/cm².
Un % importante de Cenizas Volantes.
Consistencia Seca
Asentamiento 0 en el cono de Abrahams
Se compacta mediante rodillos vibrantes tras su
puesta en obra
Alcanza una compresión del orden de 150
kg/cm².
Su manufactura debe tener en cuenta:
o % de Cemento y Agua lo mas bajo posible.
o Sustitución de Cemento tipo Portland por cenizas
volantes.
o Extendido en capas continuas de gran longitud.
Consideraciones Generales
CONCRETO VENTAJASCOMPACTADO CON
RODILLOS
Menor calor total ocasionados por el
conglomerante (cemento). Se puede conseguir
disminuir las fisuras.
Mayor economía por la importante reducción de
cemento.
Mayor sencillez de ejecución. La eliminación de
juntas transversales permite un empleo más
racional de maquinaria con menos manos de obra.
Consideraciones Generales
JUNTAS TRANSVERSALES DE CONTRACCIÓN
Las presas de este material se dividen en bloques monolíticos
por medio de juntas transversales. Los bloques varían entre un
mínimo de 15 m de ancho y 20 ó 25 m.
En las presas de concreto vibrado, las juntas se crean
aprovechando la construcción en bloques.
En las presas de concreto compactado este proceso no es el
adecuado ya que se pierde la gran ventaja del procedimiento
constructivo, que es aprovechar al máximo la longitud de la presa
para trabajar sin obstáculos.
Las juntas pueden ser lisas o con llaves en sus caras de forma
que aumente el coeficiente de rozamiento y mejorar la calidad de
los bloques.
Crear recintos estancos, para impermeabilizar las juntas y evitar
el paso del agua.
Consideraciones Generales
SISTEMA DE DRENAJE
Para reducir las subpresiones tanto como sea posible, hay que
disponer varios sistemas de drenaje dentro de la presa.
El drenaje debe disponerse tanto para la fundación como para el
concreto de la presa. Se perforan taladros separados de 3 ó 4 m
entre si.
Los huecos para el drenaje de la cimentación suelen disponerse
aguas debajo de la pantalla de impermeabilización o de
inyecciones.
Los taladros para drenar el concreto pueden ser verticales o
inclinados y se pueden perforar desde la galería o desde la
coronación de la presa.
El agua que recogen los drenes pueden canalizarse mediante
cunetas y hay que prever un sistema de salida de agua al
paramento de aguas abajo.
Cresta
Aguas Máximas
Pozo de Inspección
Drenes Verticales
Huecos para InyeccionesHuecos de Drenaje
Roca Sana
I Etapa II Etapa III Etapa
Consideraciones Generales
PANTALLA DE INYECCIONES
Es necesario construir una pantalla de inyección cuando la
permeabilidad de cimentación sea superior a 1 U.L (1 Unidad
Lugeon).
Esta pantalla se forma mediante una o varias hileras de taladros
perforados desde la galería y mas o menos próximos dependiendo
de la permeabilidad.
La pantalla tiene por objeto reducir la permeabilidad de la
fundación.
Los huecos para la inyección alcanzan entre un 30% y 40% de la
carga normal en las fundaciones poco permeables y un 70% en
fundaciones mas permeables.
Las pantallas de impermeabilización y drenaje constituyen uno de
los elementos que mas contribuyen a la estabilidad y el buen
comportamiento de este tipo de presa.
Consideraciones Generales
INSTRUMENTACIÓN
Termómetros
Extensómetros
Piezómetros
Aforadores
Medidores de Juntas
Péndulos
Puntos de Colimación
Puntos de Nivelación
Presas de
Contrafuerte
Presas de Contrafuerte
Presa de Contrafuerte o Aligerada
Presas de gravedad construidas con concreto,
en las que se reduce la cantidad de material con
la que se levanta la pantalla.Disminución de una Presa se logra:
Reducción de la
Cantidad de
Concreto
Haciendo huecos
longitudinales de
dimensiones
significativas y
formas adecuadas
Presas de Contrafuerte
Partes Características de las Presas de
Contrafuerte
Paramento = Pantalla = Muro continuo que soporta el agua
Muro presenta inclinación de 45º a 65º, puede ser vertical
Serie de contrafuertes o pilares
Contrafuerte
Aguas Arriba
Aguas Abajo
Presas de Contrafuerte
Tipos de Presa de Contrafuerte
De Pantalla De Cabezal
Pantalla Curva
o Bóveda
Múltiple
Pantalla Recta
(Tipo
Ambursen)
Presas de Contrafuerte
Tucumán (Argentina)
Presa, La Prele,Wyo (Francia)
Pantalla Recta
(Tipo
Ambursen)
Tipos de Presa de Pantalla:
Presas de Contrafuerte
Tipos de Presa de Pantalla:
Pantalla Curva
o Bóveda
Múltiple
Presa Daniel-Johnson, Quebec, Canadá
Val de Azun-Valle de Arrens (Francia)
Presas de Contrafuerte
Tipos de Presa de Cabezal:
Ventajas:
Distribución de presiones en la fundación
casi uniforme
Subpresion pequeña
Fácil inspección de posibles fallas
Desventajas:
El calculo debe ser laborioso , cuidadoso
En pantallas delgadas, hay paso de agua
a través de ellas
Presas de Contrafuerte
Presas de Pantalla
Ventajas:
Similares a las de pantalla
Requieren mayor volumen de concreto
Desventajas:
Difíciles de inspeccionar
Presas de Cabezal
Desventajas:
Concreto debe resistir mayores esfuerzos
Debido a la complejidad de su forma, hace que requiera de gran cantidad de mano obra
Complicación de los encofrados precisos
Instalación de refuerzos de acero resulta costoso
Presas de Contrafuerte
Ventajas en general:
Disminución del volumen de concreto
Cargas de las cimentaciones son menores
Disminución del efecto negativo de las subpresiones sobre la estabilidad de la presa
Se usa donde se contempla un futuro incremento en la capacidad del vaso
Presas de
Concreto de Arco
Presas de Concreto de Arco
Presa de Concreto de Arco
Estructura curva masiva de concreto, con
convexidad hacia aguas arriba.
La proporción de la carga transmitida depende
esencialmente del grado de curvatura que se le de a los
arcos.
Adquiere la mayor parte de su estabilidad al transmitir la presión hidráulica y cargas adicionales por acción del
arco.
Presas de Concreto de Arco
Tipos de Presa de Arco
Presa de Radio Constante: emplea
el mismo radio cara en todas las
elevaciones de la presa.
Presas de Radio Variable o de
Ángulo Central Constante
Presas de Concreto de Arco
Tipos de Presa de Arco: Presa Gordon Dam, Tasmania(Australia)
Upper Otay, Estados Unidos
Presa de Kurobe, Japón
Presa de
Radio
Constante
Presas de
Radio
Variable
Presas de Concreto de Arco
Capaz de
soportar
empuje
transmitido
por la presa
Rocas que
posean
una buena
resistencia a
la compresión
FUNDACIONES
Conocer:
Tipos de Rocas
Características de las Formaciones
Rocosas
Propiedades Elásticas de Materiales
de Fundación
• Inyecciones de cemento para mejorar propiedades físicas
• Remoción de zonas estructuralmente débiles
• Inyecciones de cemento para reducir la permeabilidad de la fundación
Presas de Concreto de Arco
Fundación en las Presas de Arco
Requieren de un tratamiento intensivo por la
magnitud de las cargas aplicada a lo largo del
área de contacto con la presa
TRATAMIENTO
Criterios de
Diseño
Criterios de Diseño
Los 2 Tipos de Concreto están
divididos en tres Grandes Grupos
Los Métodos
de Cálculos
Esfuerzos
Permisibles
Cargas
Actuantes
Criterios de Diseño
Fuerzas Actuantes
PESO PROPIO: es el peso P de la masa de
concreto de concreto mas el peso de las
estructuras conexas.
Criterios de Diseño
Fuerzas Hidrostáticas
Ellas actúan en la cara de la presa
Crea una distribución triangular
Toma en consideración las fuerzas verticales
que son las columnas
Criterios de Diseño
Fuerzas Debida a los Sedimentos
Cuando existen sedimentos almacenados en el
embalse, se generan empujes.
Criterios de Diseño
Subpresiones
Aunque allá medidas en las presas de
gravedad, el agua bajo presión se abre paso a
través de grietas y fisuras o planos
estratificación
La supresión total generada depende de
mucho factores entre otros
Criterios de Diseño
Fuerzas debida a los Sismos
La magnitud de esta fuerza depende de la
amplitud y frecuencia de ondas sísmica ósea de
su intensidad
𝐹𝑠 = 𝑎𝑔𝑃
𝑃𝑠 = 𝐶𝑎𝛾ℎ
𝐹′𝑠 = 0,726𝑃𝑠y
𝑀𝑠 = 0,299𝑃𝑠𝑦2
Criterios de Diseño
Temperatura
El aumento volumétrico de la masa de concreto
debido a un incremento en la temperatura, causa
una transferencia de fuerzas a través de las
juntas transversales de construcción
Casos de Carga
Operación normal del embalse
Máximo nivel en el embalse
Condición extrema
Criterios de Diseño
Factores de Seguridad
Los factores de seguridad que deben aplicarse
en el diseño de presas de concreto de gravedad
varían de acuerdo con el caso de carga
analizado
Esfuerzo de Compresión
Caso de Carga Factor de Seguridad Factor de Seguridad
Operación Normal 3 4,0
Nivel Máximo 2 2,7
Condición Extrema 1 1,3
Embalse Vacío 1 1,3
Esfuerzo Cortante
Esfuerzo a la Tensión
𝜎𝑢 = 𝑝𝛾𝑦 − 𝑓𝑡𝑆
Criterios de Diseño
Deslizamiento
Caso de Carga Factor de Seguridad Factor de Seguridad
Operación Normal 3 4,0
Nivel Máximo 2 2,7
Condición Extrema 1 1,3
Embalse Vacío 1 1,3
𝐹𝑆𝐷 =𝑐𝑏 − 𝐹𝑣 − 𝑈 𝑡𝑔𝜃
𝐹ℎ
Criterios de Diseño
Volcamiento
Puede definirse un factor de
seguridad, como la relación entre los
momentos resistentes al volcamiento
y pueden hacer girar a la presa
Deslizamiento con Fractura
Se debe suponer que el concreto se fractura
horizontalmente y que la grieta se extiende
hasta un punto donde el esfuerzo a
compresión calculado, sin supresión, es igual
a la presión hidrostática interna desarrollada
en la parte no fracturada
𝑒′ = 𝑀 + 𝑀𝑢
𝐹𝑣 − 𝑈𝑓
Criterios de Diseño
Ajuste de Diseño
Si los factores de seguridad no son totalmente
alcanzados, habrá que hacer modificaciones en
las fundaciones y secciones de la presa. Estas
modificaciones podrán ser de varios tipos
generales.
Control de Temperatura
La generación de esfuerzos de tensión por
efectos de cambio volumétricos pueden
generar cambios y grietas.
Criterios de Diseño
Método de Análisis de Esfuerzo y de Estabilidad
METODO CONVENCIONAL: puede aplicarse
sin errores sustanciales para presas de mediana
altura, debido a que este método de análisis
supone que los esfuerzos normales en cualquier
plano horizontal, tiene una distribución trapecial.
En caso de presas alta donde si se han
detectado diferencias significativas se necesitan
métodos de análisis mas exactos
METODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS:
este método ha encontrado una gran aplicación
en la resolución de problemas estructurales.
Esencialmente, este método supone que tanto la
estructura como su fundación pueden dividirse
en triángulos contiguos, procediéndose al
análisis elásticos de cada uno de ellos.
𝜎𝑣𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑜=
𝐹𝑣𝑏
1 +6
𝑏𝑒
𝜎𝑣𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑜=
𝐹𝑣𝑏
1 −6
𝑏𝑒
Criterios de Diseño
CARGAS ACTUANTES
CASOS DE CARGA
FACTORES DE SEGURIDAD
Criterios de Diseño
Peso Propio
CARGAS ACTUANTES
Presiones Hidrostática
Fuerza de Sedimentos
Subpresiones
Fuerzas Sísmicas
Temperatura
La generación de esfuerzos de
tensión por defecto de cambios
volumétricos debidos a cambios de
la temperatura, puede originar
fracturas y grietas a todas luces
inconvenientes.
Criterios de Diseño
FACTORES DE SEGURIDAD
Esfuerzos a Compresión
Esfuerzos Cortantes
Esfuerzos a Tensión
Deslizamientos
Volcamientos
CASOS DE CARGA
Operación Normal
Nivel Máximo
Condición Extrema
Embalse Vacío
Deslizamiento con Fractura
Metódo de
Análisis
Metódos de Análisis
Modelos
Estructurales
Aproximaciones
Sucesivas
Elementos
Finitos en 3
Dimensiones
Teoría de la
Membrana
Método de
Relajamiento
Dinámico
Supone que todo el volumen de la presa esta compuesto por dos sistemas de
elementos estructurales: uno de arcos horizontales y otro de voladizos verticales.
Consiste en la construcción de un modelo prototipo a gran escala, con materiales
apropiados; donde posteriormente se le aplican fuerzas que simulan las cargas
actuantes en presas de arco.
Metódos de Análisis
Modelos
Estructurales
Aproximaciones
Sucesivas
Elementos
Finitos en 3
Dimensiones
En éste método tanto el volumen de la presa como la fundación se dividen en
elementos geométricos contiguos que tengan al menos 2 caras paralelas. Se
procede a un análisis elástico tridimensional de cada uno de ellos, mediante el uso de
sistemas de ecuaciones y computadoras electrónicas.
Etapas de Planificación de
Proyectos de Presa
Tiene como fin principal, seleccionar los
sitios de presa apropiados, hacer
señalamientos sobre los tipos de presa, y
finalmente, elaborar un programa de
investigación de campo que sirva de base a
la realización de las etapas posteriores.
Etapas de Planificación de Proyectos de Presa
ESTUDIO PRELIMINAR
Tiene como objetivo realizar la
selección final del sitio y tipo de
presa; en consecuencia, debe arrojar
como producto las dimensiones
básicas de la presa.
ANTE PROYECTO
ETAPAS GENERALES
El proyecto de presa como cualquier proyecto de ingeniería, se realiza generalmente en tres etapas:
ETAPAS GENERALES
El proyecto de presa como cualquier proyecto de ingeniería, se realiza generalmente en tres etapas:
Consiste principalmente en la elaboración
de los planos y especificaciones de
construcción en forma detallada, para que
la presa sea ejecutada.
PROYECTOINFORMACIÓN REQUERIDA
El proyecto de una presa y las obras de embalse conexas,
requieren que, a medida que el proyecto avance, se vaya
suministrando información adecuada a cada etapa.
Información mínima necesaria, referente a:
Demandas
Disponibilidades
Topografía
Geología
Materiales de construcción
Etapas de Planificación de Proyectos de Presa
Construcción y Seguridad
de Presas
Construcción de Presas
En todas las obras de ingeniería civil, la supervisión y control de la construcción tiene una gran transcendencia pero dicha
transcendencia crece hasta construir la etapa más importante, porque éstas etapas tiene dos factores que así lo indican:
1. Su estrecha atadura al suelo como soporte y como material de
construcción.
2. Su gran envergadura, lo cual conlleva posibles fallas o ruptura, lo que
puede causar pérdidas irremediables y grandes daños.
Proyectista ConstructorInspector
Seguridad de Presas
Tras fallas en presas construidas en años anteriores, se vio la obligación de nuevos criterios de diseño, nuevas técnicas
analíticas y cambios en los factores de seguridad
Materiales
Diseño de las presas
Crecidas Terremoto
Mecánismos de
Rotura
Mecanismos de Rotura
Dependen del tipo de presa y las características del sitio donde se ubica dicha presa
Presas de Concreto de Gravedad
El mecanismo de rotura o falla que hace más vulnerable a la presa, es el
causado por las subpresiones en el cuerpo de la presa o en su fundación.
Presas de Concreto de Contrafuertes
Las diferencias excesivas entre las propiedades elásticas de los contrafuertes y las losas,
pueden causar la rotura o falla de la presa; por ende, es necesario que se analice con
detalle la posibilidad que se generen presiones hidráulicas importantes en la fundación, que
puedan generar grietas, fracturas, entre otras.
Mecanismos de Rotura
Presas de Concreto de Arco
La mayoría de las roturas o fallas de las presas de arco han sido causadas por roturas
en la fundación, debido a la necesidad de proporcionar un drenaje adecuado en la
fundación, la permeabilidad de la misma, la importancia de detectar zonas de débil
resistencia , y la extraordinaria resistencia de un arco de concreto; es por ello, que se
producen las fallas ocurridas en este tipo de presas.
Presas de Tierra y de Enrocado
La posibilidad de que ocurra un desbordamiento del embalse por encima de la cresta de la
presa, constituye la situación de mayor peligro y falla para dicha presa.
Dicho desborde puede asociarse a:
a) Pérdida del borde libre causado por movimientos sísmicos
b) Incorrecta operación de los medios de desagüe durante una crecida extraordinaria
Mecanismos de Rotura
Estructuras Anexas a las Presas
Generalmente los problemas están asociados, con la capacidad de dejar salir
agua del embalse que tienen estas estructuras. En algunos casos, las
estructuras no son capaces de desaguar los caudales necesarios, y en otros,
éstos se desaguan incontroladamente, causando deterioros importantes aguas
abajo.
Universidad del Zulia
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil
Cátedra: Obras Hidráulicas
Maracaibo, Estado Zulia
Presas de
Enrocado
Espinoza Génesis , Faria Dayanna, Méndez Luis, Navarro Yefreide
Marzo, 2017