PRESAS JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZ TECNOLOGIA PARA LA REHABILITACION DE CIMENTACIONES INESTABLES EN PRESAS SLURRY WALLS (Excavaci ón con lodo) (Excavación Al excavar se va rellenando con lodo de bentonita o de bio biopol ímeros. Una vez terminada la excavaci ón se rellena polímeros. excavación rellena con con concreto o con suelos pesados. JAIME SUAREZ DIAZ TERRAPLENES DE PRESAS LAS PRESAS DE TIERRA SON MUY ATRACTIVAS PORQUE Permiten condiciones relativamente pobres de cimentaci ón comparativamente cimentación comparativamente con las presas de concreto. Las presas de tierra pueden cimentarse sobre los mantos aluviales de los rríos íos siempre siempre yy cuando cuando estos estos sean sean relativamente competentes JAIME SUAREZ DIAZ Son mas econ ómicas porque utilizan los materiales económicas cercanos al sitio de la obra EL DISE ÑO DE LA CIMENTACION DE UNA PRESA DEBE TENER DISEÑO EN CUENTA LOS SIGUIENTES PROBLEMAS PRINCIPALES Estabilidad de la presa y la fundaci ón fundación Control de las deformaciones JAIME SUAREZ DIAZ Filtraci ón de ón yy por Filtración de agua agua por por debajo debajo de de la la cimentaci cimentación por la la presa PARA EVITAR EL PASO DEL AGUA POR DEBAJO DE LA CIMENTACION SE UTILIZAN ESPOLONES ANCHOS Y PROFUNDOS JAIME SUAREZ DIAZ ¾ Estos espolones deben tener la suficiente profundidad para disminuir en forma significativa el paso del agua. ¾ La localizaci ón de localización de estos estos espolones espolones debe debe ser ser tal tal que que el el agua agua no pueda pasar por debajo del espol ón. espolón. ¾ Cuando el espol ón no puede bajar a la roca se colocan espolón debajo de este cortinas de inyecciones PARA LA CONSTRUCCION DE LOS ESPOLONES SE DEBEN EXCAVAR ZANJAS CON PENDIENTE LATERAL JAIME SUAREZ DIAZ ¾ Para la excavaci ón de estas excavación estas zanjas zanjas se se utilizan utilizan cargadores, cargadores, retroexcavadoras, Dragas, o traillas. ¾ La excavaci ón se rellena con materiales seleccionados, excavación impermeables, equivalentes a el n úcleo de núcleo de la la presa presa yy se compactan en la misma úcleo. misma forma forma que que los los materiales materiales del del n núcleo. ¾ Lateralmente deben construirse transiciones que act úen actúen como filtro, especialmente en el talud aguas debajo de esta excavaci ón, con el objeto de impedir que el material del filtro excavación, se escape hacia la fundaci ón aluvial fundación aluvial de de la la presa. presa. TAMBIEN SE UTILIZAN ESPOLONES VERTICALES JAIME SUAREZ DIAZ ¾ Estos espolones ños especiales espolones verticales verticales requieren requieren de de dise diseños especiales y de tecnolog ías espec íficas para su construcci ón. tecnologías específicas construcción. ¾ Los espolones verticales est án adquiriendo ltimos están adquiriendo en en los los ú últimos a ños mucha importancia, debido a que ya existen años tecnolog ías especiales para su construcci ón. tecnologías construcción. TIPOS DE ESPOLON VERTICAL Zanja rellena de suelo y bentonita. Zanja rellena de concreto. Zanja rellena de cemento, bentonita y concreto pl ástico. plástico. JAIME SUAREZ DIAZ ¾ ¾ ¾ ¾ JAIME SUAREZ DIAZ COLCHONES IMPERMEABLES AGUAS ARRIBA JAIME SUAREZ DIAZ ¾ Los colchones impermeables aguas arriba aumentan la longitud de recorrido del agua. ¾ Com únmente estos colchones se utilizan cuando no existe Comúnmente roca cercana o no es econ ómico construir económico construir espolones espolones inclinados o verticales. ¾ Algunas veces se construyan conjuntamente con espolones verticales para aumentar la longitud del recorrido. ¾ La longitud de los colchones impermeables se determina calculando el gradiente hidr áulico y el caudal de percolaci ón. hidráulico percolación. SITIOS CRITICOS EN LA FUNDACION DE LA PRESA JAIME SUAREZ DIAZ ¾ El contacto ón yy la ón. contacto entre entre el el espol espolón la fundaci fundación. ¾ El contacto entre la presa propiamente dicha y la fundaci ón. fundación. CUIDADOS QUE SE DEBEN TENER EN LA CONSTRUCCION DE LA FUNDACION JAIME SUAREZ DIAZ ¾ Todas las bolsas de materiales y depresiones deben estar totalmente limpias de bloques de roca, suelo suelto, etc., antes de colocar los rellenos. ¾ La superficie de cimentaci ón debe cimentación debe ser ser nivelada, nivelada, humedecida y compactada. ¾ En ocasiones se requiere escarificar con discos la superficie para lograr un buen contacto entre el relleno y la cimentaci ón. cimentación. ¾ La primera capa no debe exceder 40 cms. Y se requiere que sea muy bien compactada. ¾ Debe evitarse la compactaci ón con compactación con equipos equipos operados operados manualmente. TERRAPLEN IMPERMEABLE DE LA PRESA JAIME SUAREZ DIAZ ¾ Estos terraplenes éneos terraplenes impermeables impermeables pueden pueden ser ser homog homogéneos incluyendo la totalidad del terrapl én o úcleos terraplén o pueden pueden ser ser n núcleos verticales o inclinados. ¾ Los materiales que se utilizan son generalmente arcillas (CL y CH), arenas o gravas arcillosas (SC y GC) y arcillas limosas (CL -ML) (CL-ML) ¾ Ocasionalmente se pueden utilizan materiales SM o GM. CRITERIOS PARA CONTROLAR LOS RELLENOS ARCILLOSOS EN PRESAS ¾ El material debe formar una masa homog énea libre de homogénea discontinuidades és de discontinuidades o o contactos contactos aa trav través de los los cuales cuales puedan puedan pasar corrientes de agua. ¾ No debe permitirse el paso de agua a trav és del través del contacto contacto entre el n úcleo yy la ón y/o estructuras de concreto. núcleo la cimentaci cimentación ¾ La masa compactada debe se suficientemente impermeable ¾ El material no se debe consolidar en forma excesiva ¾ No deben ocurrir asentamientos diferenciales que puedan producir planos de corte. ¾ El suelo debe obtener y mantener una resistencia al cortante suficiente ¾ El material no debe consolidarse consolidarse o o ablandarse ablandarse al al saturarse saturarse.. REMOCION DE SOBRETAMA ÑOS SOBRETAMAÑOS ¾ JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZ COMPACTACION JAIME SUAREZ DIAZ Los n úcleos generalmente se compactan con rodillo pata núcleos de cabra. Se debe especificar el tama ño del ño tamaño del rodillo, rodillo, su su peso, peso, tama tamaño y espaciamiento de las patas, n úmero de número de pasadas pasadas yy espesor espesor de las capas. Deben establecerse previsiones para los casos en los cuales é muy úmedo o cuales el el material material est esté muy h húmedo o muy muy seco. seco. VARIABLES MAS IMPORTANTES EN EL TERRAPLEN IMPERMEABLE DE UNA PRESA Selecci ón de materiales en la zona de pr éstamo Selección préstamo Distribuci ón de én (Uniformidad) Distribución de materiales materiales en en el terrapl terraplén (Uniformidad) Contenido de agua y su uniformidad M étodos para corregir la humedad del material Métodos Caracter ísticas del compactador Características N úmero de pasadas Número Espesor de las capas Tama ño m áximo y cantidad permisible de roca Tamaño máximo Condiciones de las superficies de las capas Compactaci ón de los sitios inaccesibles para el rodillo Compactación JAIME SUAREZ DIAZ • • • • • • • • • • USO DE LOS COMPACTADORES MECANICOS EN SITIOS DE ACESSO DIFICIL PARA LOS RODILLOS FACTORES QUE AFECTAN LA DENSIDAD JAIME SUAREZ DIAZ 9 Espesor de la capa 9 Tiempo de compactado 9 Contenido de agua 9 Masa o peso del compactador 9 Condiciones en que se encuentra el compactador 9 Presi ón de áticos Presión de aire aire si si se se utilizan utilizan pisones pisones neum neumáticos RELLENOS DE MATERIALES PERMEABLES EN PRESAS 9 9 9 9 Los materiales énea materiales deben deben formar formar una una masa masa homog homogénea La masa de suelo debe drenar libremente El material no se debe consolidar en forma excesiva El suelo debe tener un áángulo ngulo de ón alto de fricci fricción alto JAIME SUAREZ DIAZ LOS MATERIALES GENERALMENTE SON GRANULARES PARA FILTROS Y DRENAJES (Con menos del 5% de finos). COMPACTACION JAIME SUAREZ DIAZ Se utilizan rodillos vibratorios con masa de 5 a 10 tons. En algunos casos se pueden utilizar compactadores de llantas de caucho. La presi ón de contacto del equipo debe ser de al menos presión 62 Kpa. DETALLES IMPORTANTES EN LA COMPACTACION DE FILTROS Y DRENAJES EN PRESAS JAIME SUAREZ DIAZ • La ñas cantidades La presencia presencia de de peque pequeñas cantidades de de arcilla arcilla puede puede afectar la trabajabilidad. • En las primeras etapas de la compactaci ón debe compactación debe determinarse el espesor de capa suelta que produce un determinado espesor de capa compactada. • Despu és de colocar el material es muy importante colocar Después suficiente cantidad de agua para saturar totalmente el material. • Si existen cantidades de limo o arcilla se debe evitar colocar agua en exceso. • Debe chequearse la frecuencia del equipo vibratorio. Se requieren 1100 a 1500 rpm. ENROCADOS 9 9 9 9 9 Calidad de la roca Tama ño m áximo permisible Tamaño máximo permisible Espesor de capa Tipo de rodillo N úmero de pasadas Número JAIME SUAREZ DIAZ DEBE ESPECIFICARSE: RIP - RAP RIP- JAIME SUAREZ DIAZ Es el material ás com únmente especificado material m más comúnmente especificado para para la la protecci ón del talud aguas arriba de la presa. protección Debe colocarse una mezcla de diferentes tama ños tamaños Debe evitarse la segregaci ón del segregación del material. material. Debe evitarse ón al evitarse la la colocaci colocación al volteo volteo desde desde la la cabeza cabeza del del talud. El RIP -RAP debe RIP-RAP debe mantenerse mantenerse en en los los 5 5 metros metros superiores superiores del talud. La relaci ón de vac íos debe relación vacíos debe ser baja (Menor del 35%) Debe colocarse una capa de filtro debajo del RIP -RAP RIP-RAP RIP - RAP RIP- JAIME SUAREZ DIAZ RIP - RAP RIP- JAIME SUAREZ DIAZ RIP - RAP RIP- JAIME SUAREZ DIAZ RIP - RAP RIP- JAIME SUAREZ DIAZ
