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DISEO DE OBRAS HIDRAULICASUNIDAD 5: ESTABILIDAD DE PRESAS-PARTE I1
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ANALISIS DE ESTABILIDAD:
EN EL ANALISIS DE ESTABILIDAD DE PRESAS SE REQUIERE GARANTIZAR
QUE LOS ESFUERZOS MAXIMOS Y MINIMOS EN LA BASE DE LA PRESA SEAN
DE COMPRESION, CON LA FINALIDAD DE QUE LA BASE DE LA PRESA
SOPORTE LOS ESFUERZOS. EN ESTE SENTIDO SE DEBE GARANTIZAR QUE
LA FUERZA RESULTANTE EN LA BASE DE LA PRESA DEBA ESTAR LOCALIZADA
EN EL TERCIO MEDIO DE LA PRESA. EL CHEQUEO DE LA ESTABILIDAD DE UNA
PRESA SE DEBE VERIFICAR PARA DOS CONDICIONES:
CUANDO EL EMBALSE ESTA LLENO
CUANDO EL EMBALSE ESTA VACO
ANALIZAMOS LA SITUACIN MAS DESFAVORABLE.
ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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ANALISIS DE ESTABILIDAD:
SI VAMOS A REALIZAR EL CHEQUEO CON LAS ECUACIONES DE
QUILIBRIO ESTATICO, DEBEMOS VERIFICAR QUE LA PRESA NO
PRESENTE VOLCAMIENTO O ROTACION DE NINGUNO DE SUS
EJES. ESTO QUIERE DECIR QUE LOS MOMENTOS QUE SE
PRODUCEN POR LAS FUERZAS QUE INDUCEN AL VOLCAMIENTO DE
LA PRESA Y LAS FUERZAS RESISTENTES SE ENCUENTRAN ENEQUILIBRIO. EN ESTE SENTIDO SE LLEVA A CABO UN ANALISIS DE
LAS FUERZAS CON LA FIGURA QUE SE MUESTRA A CONTINUACION.
ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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ING. WILLIAM J. LOPEZ A.
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DONDE:
FUERZA HIDROSTATICA: F1, F2;
PESO: W;
SUBPRESIONES: FSUB SE PRESENTA CUANDO EXISTE FLUJO
SUBTERRANEO, DEPENDE DE LA PERMEABILIDAD K;
REACCION DEL SUELO: FR, Y DEBE ESTAR LOCALIZADA EN EL TERCIO
MEDIO DE LA BASE PARA GARANTIZAR LA ESTABILIDAD;
SISMICAS Y OLEAJES: NO SERAN CONSIDERADAS EN EL ANALISIS QUESE LLEVARA A CABO EN EL DESARROLLO DEL PRESENTE TRABAJO
AUN CUANDO EN UN ESTUDIO DETALLADO DEBE SER CONSIDERADO.
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CIMENTACION DE PRESAS:
LAS PRESAS PUEDEN ESTAR FUNDADAS SOBRE:
TERRENOS IMPERMEABLES: REGULARMENTE SE
REFIERE A PRESAS FUNDADAS EN ROCA O ARCILLAS. NO
SE PRESENTAN PROBLEMAS DE EROSION, AUMENTO DEL
CAUDAL DE FILTRADO O PROBLEMAS DE INESTABILIDAD.
LAS DIMENSIONES DEPENDE DEL CALCULO DE
ESTABILIDAD.
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CIMENTACION DE PRESAS:
TERRENOS PERMEABLES: DEBEN DIFERENCIARSE ENTRE TERRENOS DEL TIPO
ROCOSO O NO ROCOSO.
PRESAS SOBRE FUNDACIONES ROCOSAS: ESTA CONSTITUYE LA
FUNDACION IDEAL PARA UNA REPRESA PUESTO QUE SUS VALORES DEESBELTEZ SON MUY BAJOS, SON ECONOMICOS, SE PUEDEN LOGRAR
ALTURAS CONSIDERABLES, LA INFILTRACION ES DESPRECIABLE. SE
DISTINGUEN EN FUNDACIONES SOBRE ROCAS DOS TIPOS BASICAMENTE:
1. FUNDACIONES EN ROCAS DURAS: COMO GRANITOS, DIORITAS,
ANDESITAS,GNEIS, CUARCITAS,ETC.2. FUNDACIONES SEMI-ROCOSAS: ARCILLOLITAS, MARGAS,ETC;
TENIENDO ESTAS FORMACIONES GRAN SENSIBILIDAD AL AGUA Y
PUDIESEN PRESENTAR UNA PROFUNDA METEORIZACION.
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CIMENTACION DE PRESAS:
TERRENOS PERMEABLES: DEBEN DIFERENCIARSE ENTRE TERRENOS DEL TIPO
ROCOSO O NO ROCOSO.
PRESAS SOBRE FUNDACIONES NO ROCOSAS: SE DIFERENCIA DE LAS
ANTERIORES POR SU FORMA MAS EXTENDIDA, EN OTRAS PALABRAS ESMENOS ESBELTA Y TIENE UN GRAN PESO. POR ESTAS RAZONES SE
CONSIDERAN POCO ECONOMICAS, E IMPOSIBLE LA CONSTRUCCION
SOBRE ELLAS DE PRESAS DE CONCRETO ALTAS, LIMITANDOSE A UNOS 50
METROS. SE DISTINGUEN FUNDACIONES EN SUELOS NO ROCOSAS :
1. FUNDACIONES SOBRE SUELOS ARCILLOSOS: SUFRENASENTAMIENTOS AL CONSOLIDARSE EL SUELO Y SU
COMPRESIBILIDAD DEPENDE DE LA HUMEDAD, SIENDO MAYOR LA
HUMEDAD LA RESISTENCIA DISMINUYE.
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CIMENTACION DE PRESAS:2. FUNDACIONES SOBRE SUELOS LOES: SUFREN GRANDES
ASENTAMIENTOS Y SE REQUIEREN TOMAR GRANDES MEDIDAS
ESPECIALES PREVENTIVAS COMO HUMEDICIMIENTO DEL TERRENO O
SUELO.3. FUNDACIONES SOBRE SUELOS LIMOSOS Y TURBAS: POSEEN GRAN
COMPRESIBILIDAD Y LA CONSTRUCCION DE PRESAS RESULTA
COMPLEJA. SON INDICADAS PARA PRESAS BAJAS FLEXIBLES.
4. FUNDACIONES EN SUELOS NO COHESIVOS (GRAVAS,ARENAS): LA
COMPACTACION SE PRODUCE UNA VEZ APLICADA LA CARGA. SEPUEDEN CONSTRUIR REPRESAS EN SUELOS SUELTOS SI SE APLICAN
TRATAMIENTOS DE INYECCION DE COMPONENTES QUIMICOS.
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CMO ENTONCES PREPARAMOS LA FUNDACION DE LA
ESTRUCTURA DE UNA PRESA?:
LA PREPARACION CONSISTE EN ABRIR UNA EXCAVACION HASTA
LAS COTAS FIJADAS EN EL PROYECTO, HACIENDO ELTRATAMIENTO DE LA SUPERFICIEDE LA ROCA Y SU LIMPIEZA DE
BASURAS O IMPUREZAS, SUELOS ARCILLOSOS, ETC. EL
MEJORAMIENTO DE LA BASE CONSISTE EN SELLAR O
CEMENTACION DE LAS GRIETAS Y EL RELLENO DE SUS SITIOSDEBILES.
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PROBLEMAS DE FILTRACION EN UNA PRESA:
SI ESTAMOS EN PRESENCIA DE TERRENOS NO ROCOSOS TENDREMOS CON
SEGURIDAD PROBLEMAS DE FILTRACION LO CUAL CAUSA:
1. PERDIDA DE AGUA EN EL EMBALSE;
2. PRESIONES QUE EJERCEN LAS FUERZAS DEL AGUA BAJO LA ESTRUCTURA DE LAPRESA;
3. EROSION Y LAVADO DE PARTICULAS.
4. LA SALIDA DEL AGUA FILTRADA AGUAS DEBAJO DE LA PRESA;
5. FILTRACIONES LATERALES LAS CUALES PUEDEN PRESENTARSE EN:1. A TRAVES DEL CUERPO DE LA PRESA
2. A TRAVES DEL CAON, CUELLO O GARGANTA
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