UNIVERSIDAD DE COSTA RICAFacultad de IngenieraEscuela de Ingeniera Civil
IC-0809Ingeniera Geotcnica
Cimentacin de presas
Estudiante:Stephanie Ziga Villalobos
Profesor:Ing. Marco Valverde Mora, MSc.
San Jos Costa Rica, II semestre 2013.
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Tabla de contenidos
Introduccin1Antecedentes2Cimentaciones de presas7Presas de hormign7Deformaciones7Inyecciones de lechada de cemento7Resistencia e impermeabilidad8Pantallas de impermeabilizacin8Presas de materiales sueltos9Inyecciones de lechada10Pantallas continuas10Impermeabilizacin mixta11Tapices de suelos impermeables11Tapiz de inyecciones11Tratamientos en la presa Loteta12Accidente por erosin interna en la presa del Taibilla13
Introduccin
En ingeniera se conoce con el nombre de presa a una barrera fabricada con piedra, hormign o materiales sueltos construida sobre un ro o arroyo con la finalidad de embalsar el agua en el cauce para su posterior aprovechamiento en distintas actividades. El diseo de una presa consiste en la determinacin de todos los detalles referentes a su localizacin, geometra y constitucin de la cortina y estructuras colaterales o accesorias. La operacin de la presa se conforma como un sistema cuyos elementos estn estrechamente relacionados entre s, por lo tanto es de suma importancia abarcar el proyecto como un conjunto. En el presente proyecto se dar nfasis a los aspectos relativos a la cimentacin de la presa desde el punto de vista de geologa ingenieril. Las presas son estructuras de comportamiento complejo por lo que los mtodos de diseo y anlisis han progresado lentamente y en algunas ocasiones se han tenido que pagar las consecuencias de una falla catastrfica o incluso en caso contrario el alto costo de un diseo muy conservador. La estructura de una presa debe estar cimentada sobre la superficie del terreno o dentro de l por lo que las condiciones geolgicas del terreno juegan un papel de suma importancia en el diseo de las mismas. Las cargas de la estructura se transmiten al terreno por medio de la cimentacin, que de acuerdo al tipo de terreno, pueden ser superficiales como las zapatas o profundas como los pilotes. En el diseo de cimentaciones el problema fundamental consiste en evitar que se produzcan asentamientos de magnitudes que ocasionen el dao de la estructura o que dificulte la operacin de la misma. La magnitud de este asentamiento permisible depende de factores como el tamao, el tipo y la utilizacin de la estructura. Se requieren realizar mltiples ensayos y pruebas de campo para determinar el asentamiento del terreno ante la aplicacin de cargas de la estructura y de este modo aplicar los tratamientos necesarios para el correcto funcionamiento de la cimentacin y la estructura de la presa. Existen presas de distintas magnitudes alrededor del mundo, muchas de las cules tienen un gran impacto en las sociedades humanas. Una de las presas ms importantes en el mundo consiste en la presa de las Tres Gargantas en el Ro Yangtze en China con un embalse de 600 km de largo siendo la planta hidroelctrica y de control de inundaciones ms grande del mundo, que debido a su gran magnitud ocasion mltiples cambios ecolgicos y el desplazamiento de ms de un milln y medio de personas. La construccin de una presa puede cambiar considerablemente la economa de una poblacin, ya que permite el desarrollo de la agricultura y la generacin de energa hidroelctrica. La ingeniera civil debe encargarse del diseo estructural adecuado de una presa para evitar que esta pueda fallar e inundar a la poblacin, por tanto es de suma importancia analizar todos los posibles casos incluyendo sismos, lluvias torrenciales, entre otras catstrofes. Por lo tanto, el diseo y el anlisis geolgico adecuado de un proyecto de tal magnitud como lo son las presas es de suma importancia y cuidado para evitar consecuencias catastrficasAntecedentes
Las presas cualquiera que sea su tipo y tamao son proyectos de gran complejidad, por lo que sus mtodos de anlisis y diseo han tenido un lento progreso a travs de la historia. En el pasado, se construyeron presas en sitios geolgicamente ventajosos con altura moderada, cuyo diseo y construccin se basaba principalmente en la experiencia, por tanto la necesidad de predecir su comportamiento era sumamente grande. No obstante, con el transcurso del tiempo se hizo notoria la necesidad de construir en sitios con condiciones de geologa ms desfavorables y complejas, por tanto el comportamiento de la estructura resultaba cada vez ms vulnerable a las condiciones geolgicas del sitio en comparacin con estructuras del mismo tipo en terrenos de mejores condiciones. Adems, se fueron incrementando las alturas de las presas y el valor de las zonas en las que deba localizarse, incrementando notablemente el costo de las mismas. Por tanto, cada vez se hizo ms grande la necesidad del desarrollo y la optimizacin de los mtodos de anlisis y diseo de estas estructuras. El desarrollo de la mecnica de suelos y rocas, las tcnicas de investigacin de mecnica de suelos y de rocas, el anlisis experimental de esfuerzos, los mtodos de anlisis numrico y el desarrollo en la tecnologa conformaron un gran aporte en la evolucin del diseo de presas. Sin embargo, todo modelo de diseo y anlisis debe ser confirmado mediante observaciones experimentales preferiblemente a escala natural. Por lo tanto es de suma importancia la confirmacin de cada uno de los desarrollos recientes en la evolucin del diseo de presas, ya que nicamente si se satisface esta necesidad ser posible la construccin de grandes presas en las ms diversas condiciones geolgicas con un costo y un margen de riesgo aceptable. La ingeniera geolgica se fundamenta en los desarrollos de la mecnica de rocas y suelos, la geofsica y otros mtodos modernos para alcanzar el desarrollo de teoras y mtodos completos de diseo de presas. Los modelos matemticos requieren de datos exactos de la estructura del macizo rocoso, caracterizando todo el sistema segn su deformabilidad, resistencia, permeabilidad y otros parmetros geotcnicos de importancia. Adems, es de suma importancia el anlisis de la variabilidad de propiedades del macizo separndolo en bloques para su anlisis ya que no es posible simplificar el modelo a la idealizacin del maciso rocoso como un medio compacto e isotpico. Por tanto, la caracterizacin del macizo rocoso en bloques es de suma importancia para el clculo del sistema cortina-cimientos de una presa hidrulica. La historia de la construccin de presas se remonta hasta las primeras civilizaciones de Medio Oriente y del Lejano Oriente. Se construyeron mltiples pequeas presas y estructuras de rellenos simples para la irrigacin, en China, Japn, India y Sri Lanka, algunas de las cules an existen. En la antigedad, las presas se desarrollaron como una solucin para un complejo sistema de riego que transformaba regiones no productivas en zonas frtiles, favoreciendo la agricultura y por lo tanto el desarrollo econmico. Se considera que la presa conocida ms antigua de importancia notable es conocida como Sadd-el-Kafara, ubicada en Egipto, y construida aproximadamente en 2600 a.C. segn se aprecia en la figura 1. Esta presa consista en una zona central rellena con material suelto rodeada por espaldones de roca protegidos por mampostera ordinaria con una altura total de 14 m. La presa fall tras un perodo de servicio relativamente corto, probablemente como consecuencia de una inundacin.
Figura 1. Presa Saddel-Kafara en EgiptoFuente: http://maikelnai.elcomercio.es/, 2013.
Algunas otras presas de importancia en la antigedad son las siguientes: La presa de relleno de Marib, construida en Yemen en 750 a.C. como parte de un gran proyecto de irrigacin, cuya altura total fue de 20 m. La primera presa en mampostera de importancia, Kesis Golu en Turquia con una altura de 10 m, data alrededor de 750 a.C.En el perodo posterior a 1000 d.C. se dio una importante propagacin de la actividad de construccin de presas con un acelerado incremento en la altura de las mismas. Se dio una notoria construccin de un conjunto de presas de gravedad de mampostera en Iran y la presa de Sultan Mahmud de 31 m en Afganistn. Posteriormente, se comenz la construccin de proyectos de presas de importancia en muchas partes de Europa, en Espaa se dio un avance considerable en la construccin de presas en el siglo XVI. Se destaca la excepcional presa de gravedad de Tibi con 42 m de altura cuya construccin finaliz en el ao 1954, seguida por mltiples obras de importancia en mampostera. Asimismo, la expansin del Imperio espaol, export el conocimiento y experiencia en la construccin de presas a Amrica Central y Amrica del Sur, como un caso representativo se tiene el abastecimiento de la minera en metales centralizada en Potos, Bolivia por medio de 32 embalses. Posteriormente, en el perodo de 1700 a 1800 la ciencia de construccin de presas tuvo un lento avance hasta la primera revolucin Industrial y la era del canal, eventos que dieron gran mpetu a la construccin de presas de relleno principalmente en Gran Bretaa y en Europa occidental iniciando alrededor del ao 1780. No obstante, las teoras del diseo de presas de relleno continu siento un mtodo mayoritariamente emprico por un largo tiempo ya que los avances en terraplenes contaron con el aporte de la teora moderna de mecnica de suelos hasta el ao 1930. Hoy en da, las presas son construidas por mltiples motivos como: concentrar agua en un sitio determinado para la generacin de energa hidroelctrica, regular el agua y dirigirla hacia canales y sistemas de abastecimiento, el aumento de la profundidad de los ros para que sean navegables y como mecanismo de control del caudal del agua durante perodos de inundacin y sequa. Algunas de las presas de mayor importancia en la actualidad son las siguientes: Presa Hoover: ubicada en estados Unidos, consiste en un arco de gravedad de hormign y fue declarada como una de las estructuras ms grandes creadas por el ser humano a inicios del siglo XX, con ms de 700 pies de altura. Ms de mil personas fallecieron en el proceso de construccin de esta presa.
Figura 2. Presa Hoover en Estados UnidosFuente: http://www.dipdiario.com, 2012.
Presa de las Tres Gargantas: ubicada en China, su construccin tuvo un costo total de 59 millones de dlares y consiste en la planta de energa hidroelctrica ms grande del mundo abastecindose a lo largo del ro Yangtz. Debido a la magnitud del embalse de esta presa fue necesaria la reubicacin de ms de un milln de personas.
Figura 3. Presa de las Tres GargantasFuente: http://www.libertaddigital.com, 2013.
Presa de Asan: ubicada en Egipto, consiste en una serie de presas construidas a lo largo del ro Nilo cuya finalidad es controlar las inundaciones anuales. La construccin de este proyecto ha permitido el enriquecimiento de las tierras de cultivo a lo largo de este ro africano durante aos, permitiendo una mejor calidad de vida para la poblacin de la zona principalmente dependiente de la agricultura.
Figura 4. Presa de AsanFuente: http://earth.jsc.nasa.gov/sseop/EFS/lores.pl?PHOTO=STS102-303-17, 2001.
Presa de Oroville: esta pera se encuentra localizada en Estados Unidos y consiste en una estructura de materiales sueltos que proporcionan electricidad y agua al estado de California con una altura de 770 pies. Tiene un diseo particular especial para resistir un terremoto devastador, por medio de la instalacin de cientos de instrumentos para realizar mediciones en el cambio de presin de agua y registros de actividad ssmica. Presa de Tarbela: ubicada en Pakistan, es la presa de material suelto ms grande en el mundo. Se construy en los aos 70 para almacenar agua para los cultivos y controlar las inundaciones a lo largo del ro Pakistn, sin embargo tambin es una fuente de energa hidroelctrica en India y Pakistn.
Figura 5. Presa de TarbelaFuente: http://enlaceveracruzano.blogspot.com/, 2012.
Presa de Itaip: se encuentra entre Brasil y Paraguay sobre el ro Paran, es uno de los mayores proyectos proveedores de energa hidroelctrica en el mundo, generando alrededor de 91.6 TWh al ao. Adems, consiste en una de las estructuras ms grandes de Amrica del Sur debido a las impresionantes cantidades de concreto, hierro y acero utilizados para su construccin.
Figura 6. Presa de ItaipFuente: http://paraguay.int.ar/energia/, 2013.
Presa de Grande Dixence: con ubicacin en Suiza, es la presa de gravedad ms grande del mundo y a diferencia de la mayora de las represas que son alimentadas por ros, la gran mayora de agua de este embalse proviene de los glaciares.
Figura 7. Presa de Grande DixenceFuente: http://www.myswitzerland.com, 2013.
Presa de Vajont: este proyecto se encuentra ubicado en Italia, actualmente no permanece en funcionamiento ya que en 1963 un gigantesco deslizamiento de tierra sobre el embalse gener una ola gigante que arras con los pueblos aguas abajo de la presa dejando ms de dos mil fallecidos. Sin embargo, hoy en da es un sitio turstico ya que continua siendo una de las presas ms altas del mundo con una altura de 860 pies.
Figura 8. Presa de VajontFuente: http://www.aguariosypueblos.org, 2013.Cimentaciones de presasPresas de hormignEn la construccin de estas presas es de suma importancia el conocimiento y la determinacin de las propiedades del macizo rocoso para determinar el comportamiento de las estructuras. Adems, se deben tomar en cuenta al definir los procedimientos adecuados de excavacin y los tratamientos para mejorar el terreno. Por tanto, en un proyecto de la construccin de una presa debe partirse de una amplia y detallada investigacin de la roca de cimiento, con la descripcin de los valores mecnicos de sus diaclasas y facturas, la resistencia al corte de discontinuidades, materiales de relleno y la influencia del agua. Algunos de los problemas que ocasionan los macizos rocosos en la cimentacin de presas pueden ser ocasionados por deformaciones, resistencia al cizallamiento, percolacin y erosin interna principales ente en los apoyos, los cules sern descritos a continuacin con algunas de las tcnicas y tratamientos aplicables para mejorar estas propiedades. DeformacionesLas deformaciones absolutas o relativas en el terreno de apoyo pueden afectar la construccin de la presa, las ms cercanas a la superficie son irreversibles debido a la apertura de grietas en superficies locales. Estas deformaciones se producen en el proceso de construccin y puesta en carga, como resultado de un mdulo de deformacin inferior a los ciclos de carga, lo cul se considera como una condicin crtica. Inyecciones de lechada de cementoConsisten en una tcnica utilizada para la reduccin de los efectos de deformacin en el suelo y lograr un incremento en la rigidez del terreno. El proceso consiste en aplicar inyecciones de lechada de cemento mediante perforaciones cortas extendidas a lo largo de la superficie del cimiento en un rea determinada segn la necesidad de cada caso. Se realiza una vez que los bloques de hormign han alcanzado una altura determinada, este mtodo se aprecia en la figura 9 a. En la figura 9 b se muestra una tcnica de inyecciones de consolidacin aplicada en la vida real, no obstante, no es recomendada ya que consiste en una mayor longitud de los taladros, una alta concentracin de las bocas de las perforaciones y e implica una mayor dificultad de ejecucin. Adems, se debe de aplicar el tratamiento a tiempo ya que si se aplica posterior a la finalizacin de la presa o una vez que est se encuentra en funcionamiento, los esfuerzos aplicados en la cimentacin tendrn como superficie un terreno poco consolidado por tanto la resistencia depender por completo de la calidad del terreno.
Figura 9. Inyecciones de consolidacinFuente: Franco, M. 2013.
En las presas de arco la influencia de las deformaciones en el cimiento en estado tensional de la estructura carecen de importancia. Generalmente, dependen de la relacin de los mdulos de elasticidad de la roca y del hormign y su variacin en las distintas zonas que influyen en los cimientos de la presa. En estos casos es de suma importancia determinar el mdulo de deformacin de la roca con la mayor precisin posible. Resistencia e impermeabilidadEn casos en los que los terrenos son mayoritariamente roca fragmentada sin sistemas de diaclasas de importancia, las inyecciones de consolidacin no tienen un efecto significativo. Por lo tanto para incrementar la impermeabilidad y la resistencia del terreno se debe aplicar un tratamiento distinto. Inicialmente, debe lavarse el terreno con aire y agua a presin, incluso con dispersantes. Este proceso tambin debe realizarse en casos en los que se encuentran fallos o zonas de cizalladura rellenas de arcilla la cul debe ser removida. Un caso ejemplar de este tratamiento consiste en la presa espaola de Alcntara, de contrafuertes de 130 m de altura, es esquistos subverticales en la que fue realizado un tratamiento de lavado de perforaciones para remover el material fino de relleno de las perforaciones prximas, con la finalidad de que el agua saliera limpia con un contenido de finos menor a 0,5 gramos por litro. Pantallas de impermeabilizacinEn las presas las pantallas de impermeabilizacin y drenaje an presentan algunas consecuencias no resueltas satisfactoriamente. En las mnsulas centrales, si la pantalla se coloca en la parte aguas arriba que corresponde a la zona de traccin, la pantalla y la roca tienden a fisurarse y como consecuencia las fugas y la presin aumentan. Por tanto, se han propuesto las siguientes disposiciones: Colocar la pantalla aguas abajo en la zona de compresin a expensas de un aumento en la presin aguas arriba del cimiento. Colocar la pantalla aguas arriba de la zona bajo esfuerzos de traccin y utilizar un tapiz estanco entre la pantalla y la presa. Esta junta de contacto debe de ser capaz de soportar las deformaciones de la bveda. La solucin ptima consiste en aceptar un incremento en la presin en zonas estratgicas de la cimentacin y adaptar las pantallas de inyeccin y drenaje para controlar la presin y filtracin de las dems zonas que comprenden la cimentacin. Las presas bveda tienen una menor sensibilidad a la influencia de la presin en el contacto con el cimiento, en caso de ser necesario, es posible drenar el taln aguas abajo. El drenaje es de suma importancia en los estribos donde se empotran los arcos, ya que permiten mejorar la estabilidad. La figura 10 muestra un esquema de la colocacin y ubicacin de la pantalla de impermeabilizacin y drenaje para presas de arco y presas bveda.
Figura 10. Pantallas de impermeabilizacin y drenajeFuente: Franco, M. 2013.Presas de materiales sueltosLa causa ms comn de rotura de este tipo de presa consiste en el sobrevertido por coronacin seguida por las causas que se derivan de las condiciones del terreno de cimentacin entre las que cabe mencionar: la erosin del cimiento y la erosin en el contacto presa cimiento. En terrenos, altamente erosionables es de suma importancia el control de las filtraciones ocasionadas por el embalse de la presa y el control orientado a reducir su caudal y gradiente, as como la proteccin de su salida aguas abajo por medio de dispositivos aptos para dicho propsito. En particular, se requiere la reduccin de los gradientes de cimientos a valores mnimos en terrenos de cimentacin con sales solubles en los que el agua acelera el proceso de disolucin. Los contactos del elemento impermeable de la presa con el terreno de la cimentacin constituyen un sector dbil que implica un riesgo para la estructura. En todos los casos mencionados, se encuentra presente el agua infiltrada del embalse, por lo tanto, los tratamientos de la cimentacin se orientan a la reduccin y al control de fugas remanentes en el embalse. Los tratamientos ms utilizados radican en dos propsitos: Reduccin de las prdidas de agua, su importancia es de carcter meramente econmico por tanto debe ser planteada su necesidad. Evitar la erosin potencial, lo cul se conforma como una necesidad ineludible. Algunos de los procedimientos ms utilizados son: las pantallas o cortinas profundas de inyeccin, las pantallas continuas mediante estancas verticales, las impermeabilizaciones mixtas, los tapices de material impermeable compactado, las inyecciones cortas superficiales y los dispositivos de control, los cuales se detallan a continuacin. Inyecciones de lechadaEste clsico tratamiento sigue siendo una de las tcnicas ms utilizada como mtodo de impermeabilizacin del terreno debido a su gran flexibilidad, y a la facilidad de su aplicacin ya que no requiere grandes equipos mecnicos y es fcilmente adaptable a distintos tipos de terreno. Existen distintos mtodos para la aplicacin de estas inyecciones y dependen de las condiciones del terreno: se pueden aplicar por tramos descendentes, por tramos ascendentes, por doble circulacin o por tubos manguitos en terrenos aluviales. Dependiendo de la intensidad del tratamiento la pantalla estar conformada por una o varias filas de lechada. No obstante, en terrenos de alta permeabilidad la aplicacin de este mtodo puede resultar muy costosa. Las ventajas de las lechadas consisten en que se componen principalmente por cemento con menos agua, por lo que tienen gran estabilidad, menor sedimentacin, leve retraccin, menor porosidad, mayor durabilidad, mayor resistencia mecnica y menor riesgo de hidrofracturacin o levantamiento del terreno, ya que debido a sus propiedades cohesivas pierde presin conforme avanza en las fisuras y grietas. El grado de penetracin de una lechada es dependiente del tamao de los granos del cemento. La menor apertura que se puede tener en una fisura que permite el paso de una lechada normal es de aproximadamente 0,2 mm. No se deben inyectar lechadas ms fluidas a costos de la estabilidad para lograr una mayor penetracin o alcance de la mezcla. Debe emplearse un cemento de grano fino con aditivos para mejorar la trabajabilidad y con la mayor precisin posible en la inyeccin. Por lo tanto, es importante tomar en cuenta los siguientes factores en la inyeccin de una lechada de cemento: Debe utilizarse el cemento ms fino posible. La lechada debe ser una mezcla densa y estable. Se debe aplicar la presin ms alta compatible con las condiciones del medio y el objetivo del tratamiento. Pantallas continuasEste mtodo es ms moderno que las inyecciones y el producto terminado resulta ms controlable que la inyeccin por medio de taladros ya que permite obtener una especie de pared diafragma estanca denominada cuttoff. El material de relleno utilizado suele ser: el hormign, el hormign plstico, bentonita cemento o lodo autoendurecible. Los dos ltimos son utilizados en caso de que solo se pretenda la impermeabilizacin del terreno. Algunos de los procedimientos utilizados para la aplicacin de este mtodo son los siguientes: pantalla con cuchara bivalva, pantalla con hidrofresca, pantalla con pilotes secantes, pantallas con columnas de jet-grouting, pantalla en pared delgada e impermeabilizacin en zanja o slurry trench. Impermeabilizacin mixtaSe utiliza en casos en los que se tienen profundidades significativas o cuando se tiene un terreno de caractersticas muy variadas, como suelos compresibles y rocas fisuradas, consiste en la prolongacin de la pantalla plstica por medio de inyecciones clsicas segn se aprecia en la figura 11.
Figura 11. Pantallas continua de jet-grouting en presa Thika, Kenia.Fuente: Franco, M. 2013.
En zonas con estribos escarpados o cerca de obras de fbrica, la colocacin de una pantalla moldeada es de difcil realizacin, dejando la zona de contacto como un camino potencial para la filtracin ya que por su pequeo espesor, presenta un gradiente hidrulico significativo comprometiendo la estructura de la presa. Por lo tanto, este problema se resuelve mediante la extensin de la pantalla con inyecciones clsicas para sellar los contactos. El esquema de la figura 11 muestra la seccin de la presa Thika ubicada en Kenia, de 65 m de altura y 500 m de longitud. En este caso, la presencia de rocas duras intercaladas en suelos residuales y laderas muy escarpadas determinaron la necesidad de una pantalla continua de columnas secantes de jet grouting, la cul fue prolongada con una cortina de inyecciones en los estratos de roca alterada. Tapices de suelos impermeablesSe utilizaron mucho en la construccin de las presas en el pasado, la experiencia permiti determinar que no deben ser realizados con materiales muy plsticos ya que pueden daarse ante los esfuerzos a los que la estructura se encuentra sometida, el experto J.L Sherard recomienda la utilizacin de un material denominado arena sucia para la aplicacin de esta capa impermeable de suelo. Tapiz de inyeccionesEn muchos casos se recomienda acompaar una pantalla profunda con un tapiz de inyecciones bajo el ncleo impermeable de la presa. Este tapiz de inyecciones consiste en una serie de inyecciones cortas de consolidacin en la zona antes mencionada, extendidas en cuadrcula a travs de toda la superficie de contacto. Este tipo de tratamiento tiene una mayor influencia en la seguridad de la presa que la pantalla profunda, en la figura 12 se muestra un esquema de este tipo de tratamiento. En el ao 1976 la presa Teton con 93 m de altura se rompi como consecuencia del proceso de erosin en el contacto del ncleo con la roca fisurada y deficientemente tratada, por tanto este tratamiento superficial se realiza actualmente de manera sistemtica para evitar fallas como esta.
Figura 12. Tapiz de inyeccionesFuente: Franco, M. 2013.
En algunos casos se tienen terrenos difciles o no aptos para la cimentacin de una presa de materiales sueltos que a causa de factores como: su gran deformabilidad, su alto grado de erosin y contenido de sales solubles, requieren de tratamientos ms extensos o la necesidad de recurrir a mltiples procedimientos y tcnicas de las antes mencionadas para obtener un terreno apto para la cimentacin de una presa. A continuacin se comentan algunos casos reales en los que se han aplicado algunos de los procesos y tratamiento comentado a la solucin de problemas en cimientos de presas.Tratamientos en la presa Loteta
Esta presa se encuentra ubicada en Espaa, con 32 metros de altura y una longitud de coronacin de 1,753 m sobre un terreno compuesto por mioceno en una sucesin de estratos arcillosos y margosos, con elevados contenidos de yesos a veces micro- carstificados. Por lo tanto, se requiri en la presa la aplicacin de tratamientos para reducir al mximo la circulacin del agua a travs del cimiento para minimizar el fnomeno de la disolucin de sales contenidas.
Los dispositivos implementados consistieron en la colocacin de una pantalla impermeable de bentonita-cemento de 30 metros de profundidad mxima, aplicacin de un tapiz de suelos impermeables de 100 m de longitud y un ncleo de gran base de aproximadamente 1,2 veces la altura de la presa segn se aprecia en el esquema mostrado en la figura 13.
Figura 13. Tratamientos en la presa LotetaFuente: Franco, M. 2013.Accidente por erosin interna en la presa del Taibilla
La presa concluy su proceso de construccin en el ao 1973 en Espaa sobre el ro Taibilla, consiste en una presa de materiales sueltos, cuya seccin se aprecia en la figura 14.
Figura 14. Seccin de la Presa del TaibillaFuente: Franco, M. 2013.
En Junio del ao 1975 se present en el embalse una cota inferior al nivel mximo normal en 2 metros, lo cul hizo evidente un brusco incremento en la filtracin estimada de 90 L/s. La cul fue detectada por el vigilante de la presa que observ una filtracin ms o menos concentrada limpia de arrastres slidos aguas abajo de la presa. Antes dicha situacin la altura del embalse comenz a bajar lentamente. Un equipo de submarinistas detect la existencia de una depresin en forma de crter en el paramento de aguas arriba cercano al estribo izquierdo. Ante un incremento superior en el descenso result posible observar un remolino en la superficie indicando y evidenciando la existencia de una filtracin concentrada. Se inici el proceso de saneamiento siguiendo la orientacin que marcaba el material removido, en una profundidad de 10 m. A pesar de que el conducto continuaba no se continu la extraccin por precaucin de un deslizamiento. El material extrado consista mayoritariamente en una mezcla de arcilla del ncleo, grava, arena del apoyo y trozos de roca, posteriormente, se realiz el relleno con arcilla limpia bien compactada. A pesar de que se estipul que la avera haba sido correctamente resuelta se realizaron anlisis a la presa determinando las siguientes observaciones: Los filtros de la presa haban sido debidamente construidos y diseados, por lo tanto, la causa de la filtracin de partculas de material fino del ncleo no pudo darse de esta manera. El material faltante en la seccin del crter deba haber rellenado algn hueco o conducto interno existente en la cimentacin, en algunas partes de la excavacin se encontraron zonas de yesos muy descompuestos. Se determin la siguiente hiptesis como causa del suceso de tubificacin: el material del ncleo es una arcilla con ndulos, procedente de coluvios y pie de montaa. Fue compactada con el ncleo bastante seco, el cul se encontraba agrietado. Al llenar el embalse el agua se filtr por las grietas arrastrando finos hacia los huecos existentes en la cimentacin, producindose de este modo desprendimientos de material de ncleo, del filtro superior y del manto externo de proteccin, en la figura 15 se muestra un esquema del proceso de tubificacin descrito. Se concluye que se tenan suficientes datos de estudios previos para sospechar de la resistencia y condiciones de la cimentacin, sin embargo, no fueron tomados en cuento al realizar el proyecto.
Figura 15. Proceso de tubificacin en la presa de TaibillaFuente: Franco, M. 2013.
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