República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular Para la Educación Universitaria

UPT. Del Norte de Monagas Ludovico Silva

Caripito Estado Monagas

Ingeniería Civil

PRESA DE TIERRA

Profesor: Actores:

Cardozo Andrés Farías David

González Eglis

González Deirys

Quijada Lewis

Moya Herwin

Santiago Franyelys

Caripito, Noviembre de 2015

INTRODUCCIÓN:

Las presas de materiales sueltos son presas que están formadas por rocas o

tierras sueltas sin cementar. Para conseguir la impermeabilidad de la presa se

construyen pantallas impermeables de arcilla, asfalto o algún material sintético. Se

usan preferentemente cuando el sitio donde se apoya la presa no resiste las cargas

que una presa de gravedad o arco podrían aplicarle. Se suelen utilizar para aprovechar

los materiales disponibles en el sitio.

El criterio empleado para escoger una tipología de materiales sueltos frente a

una de hormigón radica, bien en la escasa calidad del cimiento natural del terreno

(baja capacidad portante) o bien en el hecho de que resulte más rentable proceder a

la recogida y tratamiento (machaqueo y clasificación) del material local para

configurar la presa, que fabricar el hormigón con similares intenciones. En cualquier

caso, deberá someterse el caso particular a un profundo análisis que comprenda tanto

la caracterización de las propiedades geológicas y geotécnicas del entorno, como otros

factores entre los que destacan: calidad de los materiales autóctonos, posibilidad de

instalar una planta de machaqueo de piedra, distancias de transporte, sensibilidad

medioambiental. La cual más adelante vamos a ir especificando detalladamente una

serie de conceptos basado y relacionados con la construcción y diseño para la

construcción de diseño de una presa de tierra.

QUÉ ES UNA PRESA:

Las presas son estructuras hidráulicas de contención que permiten conseguir

niveles de inundación previstos y el embalsamiento de las aguas una presa es

simplemente una pared que se coloca es un sitio determinado del cauce de una

corriente natural, formando un embalse (lago artificial).

CONCEPTO DE PRESAS DE TIERRA:

Las presas de tierras son construcciones destinadas a embalsar o almacenar

agua que luego será usada tanto en regadío como para consumo masivo de los

habitantes de las comunidades conectadas al sistema; su diseño debe tener en cuenta

ciertas leyes físicas y geológicas para el buen desempeño y construcción de estas.

Las presas de tierra son las obras civiles más antiguas desde el punto de vista

histórico y son relativamente económicas ya que en su construcción se emplean los

suelos naturales existentes en la zona o con un mínimo de procesamiento. Siendo

denominadas presas de tierra cuando son materiales de granulometrías más

pequeñas. Las presas de materiales sueltos son presas que están formadas por rocas o

tierras sueltas sin cementar. son las más exitosas utilizan materiales como grava,

arena, limo, polvo de roca y arcilla, y se construyen a veces en lugares donde es difícil

la elaboración de otros materiales los cuales son colocados por compactación con

equipos convencionales y determina un tiempo de ejecución bastante corto y seguro.

Además es aquella que consiste en un relleno de tierras, que aportan la

resistencia necesaria para contrarrestar el empuje de las aguas, y al que se añade

algún otro elemento que aporte la impermeabilidad precisa para retenerlas. Este

elemento puede ser arcilla (en cuyo caso siempre se ubica en el corazón del relleno) o

bien una pantalla de hormigón, la cual se puede construir también en el centro del

relleno o bien aguas arriba, en contacto directo con el agua. Estas presas tienen el

inconveniente de que, si son rebasadas por las aguas en una crecida, corren el peligro

de desmoronarse y arruinarse.

OBJETIVO DE UNA PRESA DE TIERRA:

Las presas tienen como objetivo primordial almacenar grandes cantidades de

agua para diferentes propósitos:

riego

abastecimiento poblacional

generación de energía hidroeléctrica,

control de inundaciones,

para recreación, pesca, actividades deportivas,

usos múltiples

ASPECTOS IMPORTANTES PARA EL MANEJO DE LOS MATERIALES EN LA

CONSTRUCCIÓN DE UNA PRESA:

Otro aspecto que determina su uso es el hecho de usar como material componente,

los materiales locales es decir, los que se hallan en las cercanías de la misma zona de

construcción de la presa lo que abarata los costos.

Las presas de tierra son las más comunes dentro de los diferentes tipos de

construcciones cuyo objetivo es el almacenamiento de agua, esto se debe

principalmente al tipo de material del cual se encuentran elaboradas ya que

generalmente se encuentran en su estado natural, y a esto se le suma que los

requisitos para su elaboración no requieren de tanta complejidad como lo son

necesarios para otro tipo de construcciones.

este tipo de obras hidráulicas al ser las más comunes y según sus análisis las más

rentables en suelos que pueden ser manejados con maquinaria especializada en

compactación, excavación y acarreos han hecho que su elaboración sea más

económica desplazando otras construcciones como son los terraplenes, aunque es

importante destacar que las presas de tierra van destinadas a cierto tipo de cantidad

de agua ya que no son igual de resistentes que las mega estructuras con mayor

capacidad de almacenamiento.

se logró establecer que las presas de tierra no son tan complejas para su elaboración,

debido a su reducido tamaño requieren de estructuras complementarias que le sirvan

de soporte como es el caso de los vertederos, por lo que es necesario inicialmente

tener encuentra la capacidad de almacenamiento que tendrá la presa para no incurrir

en una de las falencias de estas construcciones que es no contar con la suficiente

capacidad de almacenamiento y terminare dañando las estructuras complementarias

aunque los daños se pueden presentar por otros factores.

PARTES DE UNA PRESA DE TIERRA:

1. cresta o corona

2. revestimiento de la

corona

3. filtros

4 corazón o núcleo

impermeable

5. trinchera

6. transiciones

7. enrocamiento.

8. deposito aluvial

9. roca basal

10. talud aguas arriba

11. talud aguas abajo

12.pantalla de inyecciones

13. galería

14. drenes

15. pozos de alivio

16. embalse

17. bordo libre

18. altura de la cortina

TIPOS DE PRESAS DE TIERRA:

PRESAS HOMOGÉNEAS:

Son construidas casi exclusivamente con suelos compactados, tienes por lo

menos una protección contra el oleaje en el talud de aguas arriba., con un solo

material en contacto con el filtro

SECCIONES HOMOGÉNEAS:

•sección graduada o sonada, con núcleo impermeable.

•sección de enrocamiento (escollera) con corazón impermeable.

PRESAS HETEROGÉNEAS O ZONIFICADAS:

El tipo más común de sección de presa de suelos compactados es aquel que

tiene un núcleo central impermeable, en las que el cuerpo se compone de dos o más

clases de suelos.

Las presas heterogéneas a su vez se dividen según la colocación del elemento anti-

filtrante, así:

presas con núcleo vertical

presas con núcleo inclinado

presas con pantalla impermeable aguas arriba

PRESAS DE PANTALLA:

El terraplén de estas presas se constituye con material permeable (arena, grava

o roca) estableciéndose una pantalla fina de material impermeable que constituye una

barrera que impide el paso del agua.

PRESAS DE ESCOLLERA:

Se utilizan rocas de todos los tamaños de manera de asegurar la estabilidad y

una pantalla impermeable para darle estanqueidad.

Cuando todo el material que componen las presas de materiales sueltos tiene

las mismas características, se denominan homogéneas, pudiendo tratarse de

materiales más o menos impermeables. O bien pueden ser heterogéneas, que son las

más comunes, cuando se colocan diferentes materiales zonificados, con núcleo

impermeable y materiales más permeables a medida que nos alejamos del centro de

la presa. La impermeabilidad puede lograrse también mediante pantallas o

diafragmas. Estas variantes pueden presentarse mediante configuraciones que se

integren con distintas participaciones de las diversas características mencionadas.

ESTUDIOS A REALIZAR PARA CONSTRUIR LAS PRESAS:

estudio hidrogeológico.

estudio topográfico.

estudio geológico.

estudios geotécnicos.

estudios económicos.

estudios de impacto ambiental.

ANÁLISIS PARA LA SELECCIÓN DEL TIPO DE PRESA:

1.- altura de la presa:

•menores a 30 metros, el 80% son de presas de tierra.

•mayores de 150 metros, el 60% son presas de hormigón.

2.- geomorfología de la cerrada, valles amplios (presas de tierra), valles estrechos

(presas de hormigón).

3.- condiciones geológicas geotécnicas de la cimentación, es decir, cuando el macizo

de cimentación es muy deformable (rocas blandas o suelos) o de baja resistencia se

construyen presas de tierra.

4.- disponibilidad de los materiales de construcción.

•áridos para las presas de hormigón.

•materiales sueltos para las presas de tierra.

VENTAJAS Y DESVESTANJAS DE UNA PRESA DE TIERRA:

Ventajas:

aplicable en distintos tipos de sitio (valles amplios o gargantas estrechas).

adaptable a un amplio rango de condiciones de fundación, desde rocas

competentes hasta formaciones de suelos blandos y compresibles o permeables.

usa materiales de la zona minimiza la necesidad de importar o transportar

grandes cantidades de material.

el diseño es flexible, muchas posibilidades de aprovechar los materiales y las

condiciones. la construcción es mecanizada y continua.

los costos unitarios del terraplén suben más lentamente que los del concreto.

bien diseñada se puede ajustar con seguridad a un apreciable grado de

asentamiento – deformación

Desventajas:

muy vulnerable por sobrevertido.

hay que garantizar realce para crecidas

vertedero suficiente

vertedero separado

vulnerable filtración y erosión interna en la presa o en la fundación.

ASPECTOS IMPORTANTES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA PRESA DE TIERRA:

Las presas de materiales sueltos disponen su aliviadero fuera del cuerpo de

presa para evitar filtraciones u otras afecciones al material.

un elemento que limita la construcción de estas presas es el grado de humedad

que debe tener el material local que se use, ya que cuando la humedad del material es

alta o cuando es muy baja al del valor optimo requerido, esto provoca que no se

alcance el nivel de compactación requerido para lograr la homogeneidad más

adecuada. Esto determina la necesidad de un control sistemático de la humedad

relativa de los materiales usados, llegando incluso a tener que verterlo en extensiones

para que pierda humedad. Se puede afirmar que debido a esto el levantamiento de la

cortina de una presa se limita su ejecución a la época de seca y no se permite o

disminuye en la época de lluvia.

Para conseguir la impermeabilidad de la presa se construyen pantallas

impermeables de arcilla, asfalto o algún material sintético. Se usan preferentemente

cuando el sitio donde se apoya la presa no resiste las cargas que una presa de

gravedad o arco podrían aplicarle. Se suelen utilizar para aprovechar los materiales

disponibles en el sitio su construcción se basa en el almacenamiento de agua

proveniente de un río, que posteriormente podría ser utilizada de diversas formas o

combinación de estas:

para consumo humano, regadío; así como también

para generar electricidad,

aumentar la profundidad de diversos ríos, hacerlos más navegables y controlar

el caudal del agua durante los periodos de inundaciones. es por eso, que hoy en día

son de gran importancia y deben ser estables y seguras. Generalmente se realiza un

diseño de presa:

en base a las experiencias, normas, criterios y recomendaciones, obtenidas a

través de estudios realizados por el colegio de ingenieros de los estados unidos; éste

no es más que predimensionar, el cual consiste en determinar la altura, ancho de la

cresta y los taludes tanto aguas arriba como aguas abajo, a los cuales posteriormente

es necesario calcularle su estabilidad.

Las presas de materiales sueltos no soportan ser sobrepasadas por una crecida.

Por ello es necesario, basándose en el conocimiento del comportamiento histórico del

río, efectuar una predicción de la forma en que se deberá operar el embalse formado,

para evitar que en toda la vida de la obra sea sobrepasada por ninguna crecida.

MECANISMO DE FALLA EN PRESAS TIERRA:

PROBLEMAS ESPECIALES QUE PRESENTAN LAS PRESAS DE TIERRA:

efectos naturales como sismos y avenidas

mal diseño o construcción

mala selección de los materiales

envejecimiento y falta de mantenimiento

inestabilidad de cimentación y empotramientos

filtraciones y subpresiones

fallas en equipo mecánico (vertedores)

mal funcionamiento u operación (del vaso y vertedor)

CONCLUSIÓN:

Las presas de tierra están construidas y elaboradas con material rocoso o

tierras sueltas sin cementar la cual tiene como objetivo buscar la impermeabilidad de

dichas presas. Estas cumplen una función muy importante la cual es satisfactorio para

el bien humano. Ya que cumple una serie de necesidades primordiales para la

formación de bienes de servicios al ser humano. Unas de las funciones primordiales es

captar el agua para su mejor aprovechamiento, distribución, transformación y

consumo.

Una presa es una obra sumamente importante ya que sirve de protección y a

su vez por medio de una presa pueden producir diversas obras hidráulica sumamente

importante la cual una de ellas. es la energía eléctrica producida por el agua. Estas

presas de tierra suelen ser más económicas a la hora de su construcción que las presas

de concreto. Ya que sus materiales son extraídos de su estado natural. Y que dicho

materiales cumplas con los requisitos adquiridos en el trabajo para que su

construcción sea la adecuada y no allá ningún tipo de patología.

ANEXOS:

Presa Alcoba

Presa W. A. C. Bennett.