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DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS UNIDAD 5: ESTABILIDAD DE PRESAS-PARTE I 1

DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS-UNIDAD 5- ESTABILIDAD DE PRESAS (PARTE I)

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DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICASUNIDAD 5: ESTABILIDAD DE PRESAS-PARTE I1

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DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICASESTABILIDAD DE PRESAS

ANALISIS DE ESTABILIDAD: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 VACÍO

ANALIZAMOS LA SITUACIÓN MAS DESFAVORABLE.

ING. WILLIAM J. LOPEZ A.

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DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICASESTABILIDAD DE PRESAS

ANALISIS DE ESTABILIDAD: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 EN

EQUILIBRIO. 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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ING. WILLIAM J. LOPEZ A.

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DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICASESTABILIDAD DE PRESASDONDE:

FUERZA HIDROSTATICA: FUERZA HIDROSTATICA: F1, F2;

PESO: PESO: W;

SUBPRESIONES: SUBPRESIONES: FSUB SE PRESENTA CUANDO EXISTE FLUJO

SUBTERRANEO, DEPENDE DE LA PERMEABILIDAD K;

REACCION DEL SUELO:REACCION DEL SUELO: FR, Y DEBE ESTAR LOCALIZADA EN EL TERCIO

MEDIO DE LA BASE PARA GARANTIZAR LA ESTABILIDAD;

SISMICAS Y OLEAJES:SISMICAS Y OLEAJES: NO SERAN CONSIDERADAS EN EL ANALISIS QUE

SE LLEVARA A CABO EN EL DESARROLLO DEL PRESENTE TRABAJO AUN

CUANDO EN UN ESTUDIO DETALLADO DEBE SER CONSIDERADO.

ING. WILLIAM J. LOPEZ A.

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DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICASESTABILIDAD DE PRESAS

CIMENTACION DE PRESAS:CIMENTACION DE PRESAS:

LAS PRESAS PUEDEN ESTAR FUNDADAS SOBRE:

TERRENOS IMPERMEABLES: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.

ING. WILLIAM J. LOPEZ A.

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CIMENTACION DE PRESAS:CIMENTACION DE PRESAS: TERRENOS PERMEABLES:TERRENOS PERMEABLES: DEBEN DIFERENCIARSE ENTRE TERRENOS DEL TIPO

ROCOSO O NO ROCOSO.

PRESAS SOBRE FUNDACIONES ROCOSAS:PRESAS SOBRE FUNDACIONES ROCOSAS: ESTA CONSTITUYE LA

FUNDACION IDEAL PARA UNA REPRESA PUESTO QUE SUS VALORES DE

ESBELTEZ SON MUY BAJOS, SON ECONOMICOS, SE PUEDEN LOGRAR

ALTURAS CONSIDERABLES, LA INFILTRACION ES DESPRECIABLE. SE

DISTINGUEN EN FUNDACIONES SOBRE ROCAS DOS TIPOS BASICAMENTE:

1.1. FUNDACIONES EN ROCAS DURAS:FUNDACIONES EN ROCAS DURAS: COMO GRANITOS, DIORITAS,

ANDESITAS,GNEIS, CUARCITAS,ETC.

2.2. FUNDACIONES SEMI-ROCOSAS:FUNDACIONES SEMI-ROCOSAS: ARCILLOLITAS, MARGAS,ETC;

TENIENDO ESTAS FORMACIONES GRAN SENSIBILIDAD AL AGUA Y

PUDIESEN PRESENTAR UNA PROFUNDA METEORIZACION.

ING. WILLIAM J. LOPEZ A.

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DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICASESTABILIDAD DE PRESAS

CIMENTACION DE PRESAS:CIMENTACION DE PRESAS: TERRENOS PERMEABLES:TERRENOS PERMEABLES: DEBEN DIFERENCIARSE ENTRE TERRENOS DEL TIPO

ROCOSO O NO ROCOSO.

PRESAS SOBRE FUNDACIONES NO ROCOSAS:PRESAS SOBRE FUNDACIONES NO ROCOSAS: SE DIFERENCIA DE LAS

ANTERIORES POR SU FORMA MAS EXTENDIDA, EN OTRAS PALABRAS ES

MENOS 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 :

1.1. FUNDACIONES SOBRE SUELOS ARCILLOSOS:FUNDACIONES SOBRE SUELOS ARCILLOSOS: SUFREN

ASENTAMIENTOS AL CONSOLIDARSE EL SUELO Y SU

COMPRESIBILIDAD DEPENDE DE LA HUMEDAD, SIENDO MAYOR LA

HUMEDAD LA RESISTENCIA DISMINUYE.

ING. WILLIAM J. LOPEZ A.

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CIMENTACION DE PRESAS:CIMENTACION DE PRESAS:2.2. FUNDACIONES SOBRE SUELOS LOES:FUNDACIONES SOBRE SUELOS LOES: SUFREN GRANDES

ASENTAMIENTOS Y SE REQUIEREN TOMAR GRANDES MEDIDAS

ESPECIALES PREVENTIVAS COMO HUMEDICIMIENTO DEL TERRENO O

SUELO.

3.3. FUNDACIONES SOBRE SUELOS LIMOSOS Y TURBAS:FUNDACIONES SOBRE SUELOS LIMOSOS Y TURBAS: POSEEN GRAN

COMPRESIBILIDAD Y LA CONSTRUCCION DE PRESAS RESULTA

COMPLEJA. SON INDICADAS PARA PRESAS BAJAS FLEXIBLES.

4.4. FUNDACIONES EN SUELOS NO COHESIVOS (GRAVAS,ARENAS):FUNDACIONES EN SUELOS NO COHESIVOS (GRAVAS,ARENAS): LA

COMPACTACION SE PRODUCE UNA VEZ APLICADA LA CARGA. SE

PUEDEN CONSTRUIR REPRESAS EN SUELOS SUELTOS SI SE APLICAN

TRATAMIENTOS DE INYECCION DE COMPONENTES QUIMICOS.

ING. WILLIAM J. LOPEZ A.

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¿CÓMO ENTONCES PREPARAMOS LA FUNDACION DE ¿CÓMO ENTONCES PREPARAMOS LA FUNDACION DE

LA ESTRUCTURA DE UNA PRESA?:LA ESTRUCTURA DE UNA PRESA?:

LA PREPARACION CONSISTE EN ABRIR UNA EXCAVACION HASTA

LAS COTAS FIJADAS EN EL PROYECTO, HACIENDO EL

TRATAMIENTO 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 SITIOS

DEBILES.

ING. WILLIAM J. LOPEZ A.

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PROBLEMAS DE FILTRACION EN UNA PRESA: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 LA

PRESA;

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 CAÑON, CUELLO O GARGANTA

ING. WILLIAM J. LOPEZ A.

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DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICASBIBLIOGRAFIA

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ING. WILLIAM J. LOPEZ A.

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ING. WILLIAM LOPEZ

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o www.hidraulica_presas_rigidas_www_artemisa_unicauca_edu_co 15

ING. WILLIAM LOPEZ

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