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GEOTECNIA APLICADA A OBRAS HIDRAULICAS

1.

INTEGRANTES

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MANUEL QUISPE BUSTINZA LUPER HUAMAN SURCO ELVIS CHURA SANDOVAL RONALD LARICO POMA DEYWID MARRON MACHACA

RESUMEN La ingeniería hidráulica, particularmente en su tratamiento de diseño de presas, es una ciencia que involucra y se encuentra relacionada con una gran variedad de tareas de planificación, diseño, operación, mantenimiento y control. Las obras de infraestructura requieren frecuentemente la ejecución de excavaciones. Puede tratarse de operaciones relativamente simples, como en el caso de excavaciones para alojar zapatas para la cimentación de una edificación o tuberías de conducción de agua o drenaje para una población. Cuando se trata de obras más importantes como cárcamos de bombeo, tanques de regulación, estructuras de protección, etc., la excavación resulta en general más delicada, sobre todo cuando se combinan condiciones de gran profundidad con la presencia de suelos inestables, especialmente en zonas costeras. Realizar este tipo de excavaciones por métodos tradicionales puede, en muchos casos, no ser posible o resultar excesivamente costoso. Los términos más habituales utilizados en presas son:  El embalse: es el volumen de agua que queda retenido por la presa.  El vaso: es la parte del valle que, inundándose, contiene el agua embalsada.  La cerrada o boquilla: es el punto concreto del terreno donde se construye la presa.  La presa o cortina: propiamente dicha, cuyas funciones básicas son, por un lado garantizar la estabilidad de toda la construcción, soportando un empuje hidrostático del agua, y por otro no permitir la filtración del agua.

I. MARCO TEORICO

Un problema de gran importancia en la práctica de la ingeniería geotécnica es la estabilización de los taludes de terraplenes para presas y caminos, muros de retención y canales para riego u obras de conducción de agua potable. Con cierta frecuencia es, por otra parte, necesario recurrir al mejoramiento de los suelos, en particular en zonas costeras donde existen suelos muy compresibles o depósitos recientes de suelos granulares susceptibles de licuarse en condiciones sísmicas. Los problemas anteriores solamente pueden resolverse satisfactoriamente recurriendo a técnicas especializadas basadas en principios sólidos, a veces avanzados, de la Mecánica de Suelos. En los capítulos del presente manual, se ha buscado por tanto presentar en forma clara y concisa toda la información básica que se considera útil para la aplicación de estas técnicas.

1. Geotecnia de canales: La estructura de conducción puede ser el paramento de aguas debajo de una presa de concreto, un canal abierto excavado a lo largo de la superficie del terreno, un canal cubierto colocado a través o debajo de la presa, o un túnel excavado en una de las laderas. El perfil puede tener tramos con poca pendiente o muy inclinados; la sección transversal puede variar de rectangular a trapezoidal, circular, o ser cualquier otra forma; y el canal de descarga puede ser ancho o angosto, largo o corto. Los canales de descarga deben excavarse en material resistente o revestirse con uno que lo sea al efecto erosivo de las grandes velocidades, y que sea estructuralmente adecuado para soportar las fuerzas producidas por rellenos, subpresión, cargas producidas por el peso del agua, etc.

Parámetros de entrada en alcantarillas y canales:       

Forma de la alcantarilla: circular, rectangular u otras. Caudal de diseño (m3/s) (ft3/s). Diámetro de la alcantarilla (m) (ft). Velocidad de salida (m/s) (ft/s). Profundidad de agua a la salida (m) (ft). Elevación de la solera a la salida. (m) (ft). Ancho del fondo del canal (m) (ft).

2. Geotecnia en Reservorios: La importancia del reservorio radica en garantizar el funcionamiento hidráulico del sistema y el mantenimiento de un servicio eficiente, en función a las necesidades de agua proyectadas y el rendimiento admisible de la fuente. Un sistema de abastecimiento de agua potable requerirá de un reservorio cuando el rendimiento admisible de la fuente sea menor que el gasto máximo horario (Qmh). En caso que el rendimiento de la fuente sea mayor que el Qmh no se considerá el reservorio, y debe asegurarse que el diámetro de la línea de conducción sea suficiente para conducir este caudal, que permita cubrir los requerimientos de consumo de la población. Tipos de reservorio Los reservorios de almacenamiento pueden ser elevados, apoyados y enterrados. Los elevados, que pueden tomar la forma esférica, cilíndrica, y de paralelepípedo, son construidos sobre torres, columnas, pilotes, etc; los apoyados, que principalmente tienen forma rectangular y circular, son construidos directamente sobre la superficie del suelo; y los enterrados, de forma rectangular y circular, son construidos por debajo de la superficie del suelo (cisternas). Para capacidades medianas y pequeñas, como es el caso de los proyectos de abastecimiento de agua potable en poblaciones rurales, resulta tradicional y económica la construcción de un reservorio apoyado de forma cuadrada o circular.

Ilustración: TIPOS DE RESERVORIO

Excavación Se ejecutará la excavación llegando a terreno de fundación estable, de acuerdo a la resistencia del suelo. La excavación será bien nivelada y cualquier exceso se rellenará con concreto de f’c = 100 kg/cm2. Encofrados Los encofrados serán prácticamente indeformables y estancos, y estarán constituidos por elementos metálicos, de madera o triplay y los plazos para los desencofrados serán los siguientes: - Muros ............................. 3 días. - Losa de cubierta ............. 21 días. Estos plazos podrán ser disminuidos, lográndose resistencias análogas, empleando aceleradores de fragua. Losa de fondo Previo al vaciado de la losa de fondo, se ejecutará el vaciado de un solado de 0,10 m, de espesor, con concreto cuya resistencia llegue a f’c = 100 kg/cm2.

ESTUDIO DE SUELOS. Como todo proyecto de Ingeniería Civil, la mecánica de suelos es importante con fines de cimentación de estructuras para proveer un soporte y una estabilidad adecuada de las mismas. Primero se realizó la exploración del terreno, las pruebas de campo, los ensayos de laboratorio y trabajos de gabinete.

TRABAJOS DE CAMPO. El trabajo de campo consistió en el reconocimiento del terreno, inicialmente y luego a la excavación de calicatas de 1.20m a 2.50m, de profundidad respectivamente en las zonas de estudio. ENSAYOS DE LABORATORIO. Para los fines perseguidos se ha efectuado los siguientes ensayos: - Análisis Granulométrico ASTMD 421.58 - Contenido de Humedad ASTMD 2216 71 - Límite Líquido ASTMD 423.66 - Límite Plástico ASTMD 424.59 - Peso Volumétrico seco ASTMD 854 - Peso específico ASTMD 854

3. GEOTECNIA EN PRESAS Los diferentes tipos de presas responden a las diversas posibilidades de cumplir la doble exigencia de resistir el empuje del agua y evacuarla cuando sea preciso. En cada caso, las características del terreno y los usos que se le quiera dar al agua, condicionan la elección del tipo de presa más adecuado.

Existen numerosas clasificaciones, dependiendo de:  

si son fijas o móviles (hinchables, por ejemplo) su forma o manera de transmitir las cargas a las que se ve sometida

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los materiales empleados en la construcción

Dependiendo de su forma pueden ser:  

de gravedad de contrafuertes

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de arco simple

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bóvedas o arcos de doble curvatura

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mixta, si está compuesta por partes de diferente tipología

Dependiendo del material se pueden clasificar en:  

de hormigón (masivo convencional o compactado con rodillo) de mampostería

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de materiales sueltos (de escollera, de núcleo de arcilla, con pantalla asfáltica, con pantalla de hormigón, homogénea) Las presas hinchables, basculantes y pivotantes suelen ser de mucha menor entidad.

Según su estructura

Sección esquemática de una presa de tipo gravedad. Presa de gravedad: es aquella en la que su propio peso es el encargado de resistir el empuje del agua. El empuje del embalse es transmitido hacia el suelo, por lo que éste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse. Constituyen las represas de mayor durabilidad y que menor mantenimiento requieren. 

Dentro de las presas de gravedad se puede tener: 

Escollera o materiales sueltos: de tierra o suelo homogéneo, tierra zonificada, CFRD (enrocado con losa de hormigón) y otros.

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De hormigón: tipo HCR (hormigón compactado con rodillos) y hormigón convencional.

Su estructura recuerda a la de un triángulo isósceles ya que su base es ancha y se va estrechando a medida que se asciende hacia la parte superior aunque en muchos casos el lado que da al embalse es casi vertical. La razón por la que existe una diferencia notable en el grosor del muro a medida que aumenta la altura de la presa se debe a que la presión en el fondo del embalse es mayor que en la superficie. De esta forma, el muro tendrá que soportar más presión en el lecho del cauce que en la superficie. La inclinación sobre la cara aguas arriba hace que el peso del agua sobre la presa incremente su estabilidad. 

Presa de arco simple: es aquella en la que su propia forma es la encargada de resistir el empuje del agua. Debido a que la presión se transfiere en forma muy concentrada hacia las laderas de la cerrada, se requiere que ésta sea de roca muy dura y resistente. Constituyen las represas más innovadoras en cuanto al diseño y que menor cantidad de hormigón se necesita para su construcción. La primera presa de arco de la que se tiene noticia es la presa de Vallon de Baume, realizada por los romanos cerca de Glanum (Francia).1 2

Sección esquemática de una presa bóveda.

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Presa de bóveda, doble arco, o arco de doble curvatura: cuando la presa tiene curvatura en el plano vertical y en el plano horizontal, también se denomina de bóveda. Para lograr sus complejas formas se construyen con hormigón y requieren gran habilidad y experiencia de sus constructores, que deben recurrir a sistemas constructivos poco comunes.

Presa Hoover, una presa de tipo arco-gravedad. Presa de arco-gravedad: combina características de las presas de arco y las presas de gravedad y se considera una solución de compromiso entre los dos tipos. Tiene forma curva para dirigir la mayor parte del esfuerzo contra las paredes de un cañón o un valle, que sirven de apoyo al arco de la presa. Además, el muro de contención tiene más espesor en la base y el peso de la presa permite soportar parte del empuje del agua. Este tipo de presa precisa menor volumen de relleno que una presa de gravedad. Presa-Puente: combina dos características, por un lado está la presa y sobre ésta un puente elevado. Este tipo de Presa-Puente está prevista en el Maxi Mega Proyecto de unión de Europa-Africa.3

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Presa de contrafuertes o aligerada.

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Presa de bóveda múltiple.

Según sus materiales 

Presas de hormigón: son las más utilizadas en los países desarrollados ya que con éste material se pueden elaborar construcciones más estables y duraderas; debido a que su cálculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales. Normalmente, todas las presas de tipo gravedad, arco y contrafuerte están hechas de este material. Algunas presas pequeñas y las más antiguas son de ladrillo, de sillería y de mampostería. En España, el 67 % de las presas son de gravedad y están hechas con hormigón ya sea con o sin armaduras de acero.

Presa de gravedad del embalse de Gabriel y Galán, en Extremadura (España).

La presa de las Tres Gargantas situada en el curso del río Yangzi en China es la planta hidroeléctrica y de control de inundaciones más grande del mundo. Se terminó en el año 2009. Una docena de ciudades y miles de pueblos fueron engullidos por las aguas, obligando a desplazarse a más de un millón y medio de personas. 

Artículo principal: Presas de tierra Presas de materiales sueltos: son las más utilizadas en los países subdesarrollados ya que son menos costosas y suponen el 77 % de las que podemos encontrar en todo el planeta. Son aquellas que consisten en un relleno de tierras, que aportan la resistencia necesaria para contrarrestar el empuje de las aguas. Los materiales más utilizados en su construcción son piedras, gravas, arenas, limos y arcillas aunque dentro de todos estos los que más destacan son las piedras y las gravas. En España sólo suponen el 13 % del total. Este tipo de presas tienen componentes muy permeables, por lo que es necesario añadirles un elemento impermeabilizante. Además, estas estructuras resisten siempre por gravedad, pues la débil cohesión de sus materiales no les permite transmitir los empujes del agua al terreno. 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. Estas presas tienen el inconveniente de que si son rebasadas por las aguas en una crecida, corren el peligro de desmoronarse y arruinarse. En España es bien recordado el accidente de la presa de Tous conocido popularmente como la "Pantanada de Tous".

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Presas de enrocamiento con cara de hormigón: este tipo de presas en ocasiones es clasificada entre las de materiales sueltos; pero su forma de ejecución y su trabajo estructural son diferentes. El elemento de retención del agua es una cortina formada con fragmentos de roca de varios tamaños, que soportan en el lado del embalse una cara de hormigón la cual es el elemento impermeable. La pantalla o cara está apoyada en el contacto con la cimentación por un elemento de transición llamado plinto, que soporta a las losas de hormigón. Este tipo de estructura fue muy utilizado entre 1940 y 1950 en cortinas de alturas intermedias y cayó en desuso hasta finales del siglo XX, cuando fue retomado por los diseñadores y constructores al disponer de mejores métodos de realización y equipos de construcción más eficientes. Según su aplicación

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Presa de derivación en el río Mosa. La bocatoma está en la margen derecha del río. La estructura que atraviesa el río sirve para crear un pequeño represamiento para garantizar el funcionamiento de la bocatoma. Presas filtrantes o diques de retención: Son aquellas que tienen la función de retener sólidos, desde material fino, hasta rocas de gran tamaño, transportadas por torrentes en áreas montañosas, permitiendo sin embargo el paso del agua.

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Presas de control de avenidas: Son aquellas cuya finalidad es la de laminar el caudal de las avenidas torrenciales, con el fin de que no se cause daño a los terrenos situados aguas abajo de la presa en casos de fuerte tormenta.

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Presas de derivación: El objetivo principal de estas es elevar la cota del agua para hacer factible su derivación, controlando la sedimentación del cauce de forma que no se obstruyan las bocatomas de derivación. Este tipo de presas son, en general, de poca altura ya que el almacenamiento del agua es un objetivo secundario.

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Presas de almacenamiento: El objetivo principal de éstas es retener el agua para su uso regulado en irrigación, generación eléctrica, abastecimiento a poblaciones, recreación o navegación, formando grandes vasos o lagunas artificiales. El mayor porcentaje de presas del mundo, las de mayor capacidad de embalse y mayor altura de cortina corresponden a este objetivo.

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Presas de relaves o jales (México): Son estructuras de retención de sólidos sueltos y líquidos de desecho, producto de la explotación minera, los cuales son almacenados en vasos para su decantación. Por lo común son de menores dimensiones que las presas que retienen agua, pero en algunos casos

corresponden a estructuras que contienen enormes volúmenes de estos materiales. Al igual que las presas hidráulicas tienen cortina (normalmente del mismo tipo de material), vertedero, y en vez de tener una obra de toma o bocatoma poseen un sistema para extraer los líquidos.

FUNDACIONES DE PRESAS DE TIERRA. La calidad de la fundación de un sitio de presa debe valorarse en términos de estabilidad, capacidad portante, compresibilidad (suelos) o deformabilidad (rocas) y la permeabilidad efectiva de la masa. Las técnicas de investigación que deberán adoptarse dependerán de la geomorfología y la geología del sitio específico. El termino fundación incluye tanto el piso del cauce como los estribos. Los requisitos esenciales de una fundación para una presa de tierra son: que debe proporcionar un apoyo estable para el terraplén en todas las condiciones de saturación y de carga, debiendo tener al mismo tiempo una resistencia elevada a la filtración, para evitar una perdida de agua excesiva. Las fundaciones las podemos agrupar de acuerdo a sus características predominantes, entre las clases de fundaciones tenemos: ◘ Fundación de roca. ◘ Fundación de arena gruesa, grava, arenas densas y gradadas. ◘ Fundación de arena fina, medias uniformes o limo. ◘ Fundación de arcilla. ◘ Fundación de capas delgadas impermeables en fundaciones permeables- Estratos con incremento de permeabilidad con la profundidad. ◘ Fundación de suelo orgánico.

Causas de Falla.- Los principales mecanismos y modos de falla identificables en una presa de relleno. Ciertos mecanismos están interrelacionados, por ejemplo, puede ocurrir rebosamiento debido a una capacidad inadecuada del vertedero o por carencia de un borde libre lo que, a su vez, puede resultar de una deformación y sedimentación de largo plazo. La erosión interna y los mecanismos de rebosamiento son de interés particular, cada uno de ellos es responsable de la mayoría de los incidentes y fallas serias.

Investigaciones geológicas y geotécnicas.

La investigación geológica y geotécnica de un sitio de presa seleccionado para una evaluación detallada está dirigida a determinar la estructura geológica, la estratigrafía, las fallas, los pliegues de los esquistos, las diaclasas, para establecer las condiciones del terreno y del agua subterránea adyacentes al sitio de la presa, incluyendo los estribos. Los objetivos generales de estas y otras investigaciones similares son: ◘ Determinar los parámetros de ingeniería que puedan utilizarse de manera segura para evaluar la estabilidad de la cimentación de la presa, en fundaciones compresibles, como suelos, estimar el asentamiento y la deformación probable.

◘ Determinar los patrones de infiltración y los parámetros necesarios para valorar el régimen probable de infiltración, incluyendo cantidades y presiones. ◘ Confirmar la integridad de contenencia del cuenco del embalse y la estabilidad de sus orillas. La importancia relativa de los objetivos anteriores, depende del sitio y del tipo propuesto de presa. Un cuarto objetivo general es: ◘ Confirmar la naturaleza, conveniencia y disponibilidad de los materiales de construcción naturales, incluyendo la determinación de parámetros de diseño para materiales de relleno, etc. Zonas de mayor importancia Las zonas de mayor importancia donde se deberán realizar las investigaciones son: ◘ ◘ ◘ ◘ ◘

El eje de la presa. La zona del vertedero: fundación, excavación. Zonas de fundación. Zonas de excavación. Embalse, las pendientes, los bancos de préstamo, los taludes, etc.

REDES DE FLUJO, INFILTRACIÓN A TRAVÉS DE PRESAS DE TIERRA Para calcular el flujo de agua a través del suelo se requiere la aplicación directa de la ley de Darcy. El flujo de agua a través de un suelo no solo es en una dirección, y no es uniforme sobre toda el área perpendicular al flujo. En tales casos, el flujo del agua subterránea se calcula generalmente usando gráficas llamadas redes de flujo. El concepto de red de flujo se basa en la ecuación de continuidad de Laplace, que gobierna la condición de flujo permanente para un punto dado de la masa de suelo. El flujo de agua se produce entre puntos de alta energía a puntos de baja energía por la diferencia en el nivel del agua. La figura 2.1 muestra una relación entre la carga de presión, la carga por elevación y las cargas totales para el flujo de agua a través del suelo. Piezómetros (tubos verticales abiertos) son instalados en los puntos A y B, los niveles a los que el agua se eleva en los piezómetros situados en los puntos A y B se conocen como niveles piezométricos. La carga de presión en un punto es la altura de la columna vertical de agua en el piezómetro instalado en ese punto.

El valor de la permeabilidad hidráulica es determinado en laboratorio por dos pruebas estándar: la prueba de carga constante y la prueba de carga variable. ◘ Prueba de carga constante: 8para suelos de grano grueso. En este tipo de arreglo (según la figura 2.2) de laboratorio, el suministro de agua se ajusta de tal manera que la diferencia de carga de entrada y la salida permanece constante durante el periodo de prueba. Después que se ha establecido una tasa constante de flujo, el agua es recolectada en una probeta graduada durante cierto tiempo.

◘ Prueba de carga variable: 3 para suelos finos. El arreglo de laboratorio se muestra en la figura 2.3, el agua de una bureta fluye a través del suelo. La diferencia inicial de carga h1, en el tiempo t=0 es registrada y se permite que el agua fluya a través de la muestra de suelo de manera que la diferencia final de carga en el tiempo t= t2 sea h2. La tasa de flujo q del agua, a través de la muestra en cualquier tiempo se expresa por:

La infiltración que se presentan alrededor de presas y otras estructuras para la retención de agua, así como a través de terraplenes y presas es bidimensional. Es decir, los componentes horizontal y vertical de la velocidad varían de un punto a otro en la sección transversal de la masa de suelo. Inicialmente se considerará el caso general de un flujo bidimensional en una masa de suelo homogéneo e isotrópico (esto es K h = Kv) para después pasar a la representación gráfica conocida como red de flujo. ◘ Líneas de flujo: Es una línea a lo largo de la cual una partícula de agua viaja del lado de aguas arriba al lado de aguas abajo en medio de un suelo permeable. ◘ Líneas equipotenciales: Es una línea a lo largo de la cual la carga de potencial es igual en todos sus puntos. Una combinación de varías líneas de flujo y equipotenciales se llama red de flujo. Las redes de flujo se construyen para calcular el flujo del agua en el medio considerado.

Redes de flujo en cimentaciones.- 15 Cuando una presa está fundada sobre suelos granulares permeables pueden presentarse problemas de erosión interna en el material de la fundación, a causa del flujo que se infiltra bajo la presa y emerge aguas abajo de la misma. Podría ocurrir que el flujo que se infiltra a través del material de la fundación de la presa, tenga la capacidad de producir el arrastre de las partículas del suelo en la zona aguas abajo de la misma, donde dicho flujo emerge al existir alguna de las siguientes condiciones, o una combinación de ellas: ◘ Carga hidráulica en el embalse lo suficientemente elevada. ◘ La carga hidráulica se mantiene el tiempo necesario. ◘ El material de la fundación es permeable, formado por suelos granulares finos (arena, limos), no cohesivo. ◘ El recorrido de las filtraciones bajo la base de la presa es relativamente corto.

Ilustración: FILTRACIONES BAJO UNA PRESA

EFECTOS ADVERSOS DE LA INFILTRACIÓN. La permeabilidad del suelo es importante en los problemas de infiltración, todos los materiales tienen un grado de permeabilidad. En una presa de tierra la infiltración se produce a través de la presa misma y de la fundación. El movimiento de agua a través de vacíos en suelos produce arrastre de partículas, si la fuerza excede la resistencia del grano se produce la salida de partículas, lo que ocasiona la formación de cavidades y estas producen el colapso de la estructura.

MÉTODOS DE CONTROL. Para realizar el control de la infiltración a través de la presa y su fundación se realizan dos acciones: ◘ Reducción de la cantidad de infiltración. En la presa debemos proveer una zona impermeable (core) o una membrana impermeable.

◘ Provisión de un desagüe seguro para el agua. Para realizar el drenaje aguas debajo de la barrera y evitar la migración de partículas debemos colocar un desagüe de material de baja permeabilidad. Para proveer de una zona impermeable en la presa debemos ver la disponibilidad de material, de acuerdo a esta disponibilidad debemos decidir si realizamos una presa homogénea de material impermeable o una presa zoneada.

CIMENTACIÓN DE LAS PRESAS. 1 El término de cimentación incluye tanto el piso del cauce como los estribos. Una cimentación no se proyecta, pero si se toman algunas medidas para tener la seguridad de que satisfaga los requisitos esenciales. Nunca dos cimentaciones son iguales; cada cimentación presenta sus propios problemas, que requieren los correspondientes tratamientos especiales y preparaciones. Deberán utilizarse y adaptarse a las continuidades permeables, y tipos, la localización de dispositivos para interceptar las filtraciones. Las presas de tierra por su naturaleza flexible, son construidas sobre cualquier tipo de terreno es así que las fundaciones de presas se caracterizan en dos tipos de fundaciones: fundaciones impermeables y fundaciones permeables. La fundación de una presa de tierra debe proporcionar un apoyo estable para el terraplén en todas las condiciones de saturación y de carga, no debe permitir la infiltración para evitar la perdida excesiva de agua. Tratamientos en cimentaciones de roca.- 3 En las cimentaciones de roca las principales consideraciones que se toman es debido a las peligrosas filtraciones erosivas y la excesiva pérdida de agua por las puntas, fisuras, hendiduras, estratos permeables y a lo largo de los planos de falla. En algunos casos se debe considerar en proyectos las inyecciones de lechada a presión para tapar hendiduras juntas y otras aberturas de la roca fija. Las inyecciones se hacen con cemento puro y agua empezando con una relación de 1:5, cuando entra fácil esta lechada está se va espesando hasta llegar 1:1. Se añade arena o arcilla, si se encuentran grandes huecos. Con mucha frecuencia se encuentra que la roca está muy agrietada o fisurada hasta una determinada profundidad a partir de la superficie, que es necesario un cabezal para inyecciones, es generalmente una zanja llena de concreto excavada a una profundidad mínima de 1m y una máxima 2.5 m en la roca fija según las condiciones, la zanja se hace por lo común de un ancho de 1m para facilitar su construcción. El cabezal para las inyecciones ejecuta varias funciones: constituye un buen anclaje para el nicle del tubo al que se conecta la bomba para inyectar, interrumpe filtraciones en la porción superior de la roca fija que no se puede inyectar eficazmente, proporciona peso con el que se puedan utilizar presiones mayores para inyectar a poca profundidad.

Tratamiento en cimentaciones de grava y arena.- Los métodos de tratamiento de las cimentaciones de grava y arena, dependen de los requisitos para evitar la pérdida antieconómica de agua y de la naturaleza de la cimentación con respecto a su estabilidad contra la fuerza de filtración. Se han usado dentellones de zanja, ataguías, cortinas de pilotes4 o combinaciones de estos métodos para reducir el flujo y controlar las fuerzas de filtración, con este fin se han utilizado colchones de material impermeable, que se colocan del talón de la presa de aguas arriba. También se utilizan colchones horizontales de drenaje en el talón de aguas abajo de la presa, el objeto de estos colchones es permitir el paso libre a la corriente y disipar la presión sin que se altere la estructura de la cimentación ni se pierda las partículas finas. Los pozos de drenaje son construcciones que se usan para disminuir la presión en los estratos permeables que están cubiertos por otros impermeables, evitando reventones aguas abajo de la presa.

Impacto humano y social El impacto de las presas en las sociedades humanas es significativo. Por ejemplo, la presa de las Tres Gargantas en el Río Yangtze en China creará un embalse de 600 km de largo. Su construcción implica el desplazamiento de más de un millón de personas, la pérdida de muchos sitios arqueológicos y culturales de importancia y un cambio ecológico importante. Se estima que hasta el momento, entre 40 y 80 millones de personas en todo el mundo han sido desplazadas de su hogar a causa de la construcción de presas. En muchos casos la población afectada por las presas no es debidamente consultada. En agosto de 2010 la organización en defensa de los derechos de los pueblos indígenas Survival International publicó un informe sobre el impacto de la construcción de presas sobre esos pueblos y su medioambiente, criticando duramente importantes proyectos en fase de planificación o construcción en todo el mundo.5 Riesgo que supone la construcción de una presa Artículo principal: Rotura de presa Como en el caso de toda obras estructural, existe el riesgo de que la presa falle e inunde poblaciones ubicadas cercanas al curso de agua, aguas abajo del cierre. La ingeniería civil se encarga de reducir al mínimo la posibilidad de la rotura del dique mediante un análisis exhaustivo del comportamiento de la obra ante situaciones extremas, calculando la estabilidad de la presa tomando en consideración sismos, lluvias torrenciales y otras catástrofes.