1COMPORTAMIENTO DINMICO DE PRESAS DE

MATERIALES SUELTOSY RECOMENDACIONES

CONSTRUCTIVAS

Claudio Olalla MaranCatedrtico

ETSICCP-UPM 23/04/2014 2

NDICE

Comportamiento tenido Formas de afeccin Recomendaciones constructivas

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COMPORTAMIENTO TENIDOTERREMOTO DE SAN FRANCISCO (1906) Magnitud = 8.75 Richter amax = 0.8 g Duracin = 60 seg 15 presas viejas sufrieron > 0.6g (radio 8 km) 33 presas viejas sufrieron > 0.25 g (radio 50 km)EFECTOS Ninguna sufri daos importantes. A pesar de perodos vibracin acordes y mtodos constructivos pobres Casi todas eran de ncleo arcilloso Dos arenosas sin saturar

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COMPORTAMIENTO TENIDOTERREMOTO DE OJIKA (1939) Magnitud = 6,5 Richter amax = 0.45 g Duracin = 30 40 seg 74 presas se vieron afectadasEFECTOS 12 fallaron completamente: construidas por relleno hidrulico y

constituidas por arena 40 sufrieron agrietamientos menores: arenosas y limosas Ninguna construida con ncleo arcilloso sufri daos importantes.

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COMPORTAMIENTO TENIDOTERREMOTO DE TOKACHI-OJI (1968) Magnitud = 7,75 Richter amax = 0.55 g (en la zona de las presas 0.15 0.2 g) Duracin = 40 seg 93 presas se vieron afectadas

86 de < 10m de altura 8 de > 10 m de altura

EFECTOS Mltiples daos de pequea, moderada y elevada importancia

Asientos elevados Fisuras en coronacin Deslizamientos

Todos asociados a problemas de licuefaccin Ninguna construida con ncleo arcilloso sufri daos importantes.

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COMPORTAMIENTO TENIDOTERREMOTO DE SAN FERNANDO (1971) Magnitud = 6,5 Richter amax = 0.7 g Duracin = 30 seg 30 presas se vieron afectadasEFECTOS 25 presas de ncleos arcillosos sin dao (alturas: 10 58 m) 5 de relleno hidrulico

2 fallaron completamente: San Fernando Alta y S. Fdo Baja 3 sin dao: el cuerpo de presa no estaba saturado

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Sheffield (1925)

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San Fernando (1971)Alta y Baja

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San Fernando (1971)Alta y Baja

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San Fernando (1971)

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San Fernando Baja (1971)

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San Fernando Baja (1971)

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San Fernando baja (1971)

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San Fernando Baja (1971)

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San Fernando (1971)

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San Fernando Nueva (1994)Terremoto M= 7.5

Daos en la pantalla

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COMPORTAMIENTO TENIDORESUMEN1. No hay relacin entre altura de la presa y dao2. Los daos se producen en materiales

1. Arenosos y limosos2. Saturados3. Dbilmente compactados4. Tanto en cimentacin como en el cuerpo de presa (!)

3. Salvo que se trate de estos tipos de materiales, cualquier presa bien diseada y construida puede soportar sin daos importantes solicitaciones asociadas a aceleraciones pico de 0.2g (Seed, 1978)

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FORMAS DE FALLO

1. Movimiento trasversal por falla longitudinal en la cimentacin2. Prdida de resguardo libre:

Asiento cuerpo de presa Asiento del cimiento

3. Deslizamiento de taludes4. Fallo en la cimentacin5. Fisuras en el ncleo con riesgo de erosin interna6. Desbordamiento por oleaje ssmico7. Desbordamiento por oleaje debido a deslizamiento de origen ssmico8. Rotura de aliviadero9. Rotura de obras enterradas (conductos, muros, ...)

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RECOMENDACIONES DE DISEO

AMBRASEYS (1960)1. Evitar elemento rgidos2. Evitar niveles blandos en la cimentacin3. Evitar aliviadero en contacto con cuerpo de presa4. Mayor resguardo libre5. Pantallas impermeables generosas y deformables6. Filtros generosos absolutamente necesarios (sic)7. Resguardo libre anti - oleaje ssmico8. Taludes de embalse ssmicamente seguros9. Inspeccin inmediata despus de un terremoto10. Evitar materiales en contacto con muy diferentes rigideces11. Evitar fallas activas

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RECOMENDACIONES DE DISEO

PROGRESS REPORT ASCE COMMITTE (1967)1. Mayor resguardo libre2. Taludes ms tendidos3. Aumento de anchura

1. Ncleo2. Filtros

4. Presas zonadas

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RECOMENDACIONES DE DISEO

DIVISIN DE NORMALIZACIN HIDRULICA DEL COMIT NACIONAL DE LA ANTIGUA UNIN SOVITICA (1970)

1. Niveles freticos en el cuerpo de presa bajos2. Ncleos rgidos desaconsejados3. Taludes de embalse estables ssmicamente

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RECOMENDACIONES DE DISEO

COMIT DE TERREMOTOS DEL ICOLD (1975)1. Aumento de dimensiones del ncleo2. Aumento de la anchura de coronacin3. Taludes aguas arriba y abajo ms tendidos4. Resguardo libre extra-dimensionado5. Compactacin > 100% PN6. Mayor control durante construccin7. Mayor auscultacin ssmica8. Mayores exigencias a los materiales

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RECOMENDACIONES DE DISEO

COMIT DEL USACOLD (1975)1. Evitar fallas activas en la cimentacin2. Amplios

1. Filtros2. Ncleos (en particular en zonas de contacto y en coronacin)3. Zonas de transicin

3. Resguardo libre extradimensionado4. Coronacin que permita un cierto desbordamiento

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RECOMENDACIONES DE DISEO(OTROS)

Clough & Pirtz (1956)Sherard (1967)

Resendiz et al (1972)Okamoto (1973)

Seed (1979)

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RECOMENDACIONES DE DISEO(EXTREMAS)

Disear una presa para una aceleracin ssmica mxima de 1.0g

Ejecutar una segunda presa aguas abajo, vaca, para que recoja agua de posibles roturas

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RECOMENDACIONES DE DISEO(COMENTARIOS FINALES)

La mayor parte de los problemas no son susceptibles de clculo. No necesitan tratamiento analtico.

La mayora se evitan con un diseo correcto y conservador. Amplios filtros y amplias zonas de transicin. EN GENERAL: CRITERIOS GENEROSOS DE BUENA PRCTICA