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• YOSEP MIGUEL MALLQUI ESPINOZA

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

GRUPO N° 4 Trabajo Escalonado: “INGENIERÍA DE PRESAS” ALVARADO-OCAMPO-RUBEN DARIO 20142560K e-mail: [email protected] HUAMAN-RUIZ-ALEJANDRO PAUL 20142501D e-mail: [email protected] MADUEÑO-HUARUCO-RAUL JOSE 20125510I e-mail: [email protected] MALLQUI ESPINOZA, YOSEP MIGUEL 20151122B e-mail: [email protected] MEDRANO-PONCE-GERALDINE GREYCI 20144522I e-mail: [email protected]@gmail.com Facultad de Ingeniería Civil Universidad Nacional de Ingeniería RESUMEN:

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Su construcción se basa en el almacenamiento de agua proveniente de un río o quebradas, 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. El desarrollo de este informe se centrará en las presas de tierra y las partes generales de esta; también se detallarán los estudios que deben realizarse previos al diseño y las soluciones a los problemas más comunes.

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3 TIPOS DE PRESAS 3.1. DE GRAVEDAD Retienen el agua gracias al peso y al tipo de materiales empleados, como mampostería u hormigones.

1 INTRODUCCIÓN Es una obra de arte que se construye a través del eje de un río para imponerse como barrera a este para elevar o barajar el nivel de agua y crear lagos artificiales con el propósito de: irrigación, generación de energía, regular las corrientes de los ríos, abastecimiento de agua potable de uso poblacional o industrial y también para detener el fango que arrastra el río. Las presas o represas están ligadas como obra de ingeniería al desarrollo y crecimiento de un país. La infraestructura construida no solo se construye para almacenar el gua sino también desechos mineros (relaves). Actualmente en el mundo existe cerca de 50 000 represas, con alturas desde los 30m a más y con capacidades de almacenamiento que superan los 5 millones de m3.

3.2.DE CONTRAFUERTE Está formadas por una pared impermeable situada aguas arriba, y contrafuertes resistentes para su estabilidad, situados aguas abajo.

3.3. DE ARCO-BÓVEDA Estos tipos de presas aprovechan el efecto transmisor del arco para transferir los empujes del agua al terreno.

2 OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GENERAL: •

Reconocer la importancia del nexo existente entre la geología y la ingeniería civil para la concepción y ejecución de las represas.

3.4. DE TIERRA O ESCORELLA Las presas de tierra y escorella presenta un núcleo de material arcilloso, que a veces es tratado químicamente o con inyecciones de cemento.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: • •

Conocer las posibles fallas de la presa tales como: el rebase de la cortina, sofocamiento mecánico, agrietamiento transversal, deslizamiento de talud aguas abajo, sismos, licuación y perdidas por filtración, así como medidas para evitarlas, según el material de construcción de la presa. Brindar diversas soluciones a los problemas generados por la filtración.

Conocer los estudios previos al diseño de la infraestructura de presas. Conocer las partes de la presa y la importancia que representan a la infraestructura final.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Están asociados a presas de arco o de contrafuertes donde el espesor del concreto y la geometría general no sean favorables para guiar la vena liquida desde la cresta hasta la

4 PARTES GENERALES DE LA PRESA 3.1. VASO Parte del valle que, inundándose, contiene el agua embalsada.

parte inferior; si la roca de cimentación es resistente a la erosión, el agua se puede dejar caer libremente sin protección; pero en caso contrario se debe prever alguna estructura para disipar energía cinética del agua y amortiguar el impacto.

3.2. CORTINA Estructura que se coloca atravesada a un curso de agua, con el objeto formar un almacenamiento o derivación. Tal estructura debe garantiza la estabilidad de toda la construcción, soportando un empuje hidrostático del agua y sin permitir la filtración del agua.

Vertederos con caída en rápido Se localizan en una sección reducida de la presa de tipo gravedad, sobre la cual se permite el paso del flujo del agua. La cresta se forma para ajustarse a la vena liquida en las condiciones de descarga máxima. Si la roca de cimentación es compacta y de buena calidad, la parte inferior de la descarga se puede diseñar como un deflector o un salto de esquí; si la cimentación es erosionable se requerirá de la construcción de un tanque disipador de energía.

3.3. OBRA DE DESVÍO Este tipo de obras se utilizan para dejar en seco la zona donde se construirá la presa y generalmente consiste en: Túneles de desviación (valles estrechos) Estructura que desvía las corrientes.

Desagüe de fondo Permite mantener lo que se denomina caudal ecológico aguas debajo de la presa y vaciar la presa en caso de ser necesario.

Canales abiertos Valles de gran anchura que permiten el manejo del rio. Las ataguías Estructuras de la obra de desvió que sirven para contener y desviar las corrientes en unos casos o para contener y encauzar las mismas en otros.

5 ESTUDIOS BÁSICOS PREVIO AL DISEÑO 4.1. ESTUDIOS PRELIMINARES

3.4. OBRA DE TOMA La obra de toma es la estructura hidráulica de mayor importancia de un sistema de aducción, que alimentará un sistema de generación de energía hidroeléctrica, riego, agua potable, etc.

Los estudios preliminares incluyen las siguientes actividades: •

A partir de la obra de toma, se tomarán decisiones respecto a la disposición de los demás componentes de la Obra.

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Obra de toma superficial

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Conjunto de estructuras que tiene por objeto desviar las aguas que escurren sobre la solera hacia el sistema de conducción.

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Compuertas Dispositivos mecánicos destinados a regular el caudal de agua a través de la presa.

3.5. OBRA DE EXCENDENCIAS

Recopilación y análisis de información disponible del área. Análisis del terreno basado en mapas topográficos y geológicos; así como en la interpretación de fotografías aéreas y/o imágenes de satélite. Preparación de mapas geológico preliminares. Reconocimiento del sitio para confirmar y ampliar la información geológica (con esa información se prepara un informe geológico que servirá de guía durante las fases del proyecto). Preparación de un programa de exploración detallada en la superficie del terreno y en el subsuelo, basado en toda la información previa obtenida en campo y gabinete.

4.2. ESTUDIOS GEOLÓGICOS Y GEOTÉCNICOS

Las obras de control y excedencia son estructuras que forman parte intrínseca de una presa, ya sea de almacenamiento o derivación y cuya función es la de permitir la salida de los volúmenes de agua excedentes a los de aprovechamiento.

Mapeo superficial Consiste en reconocimientos y levantamientos geológicos detallados del sitio para precisar sus características litológicas y estructurales; requiere además de la revisión y análisis de informes y publicaciones previas, de interpretación de mapas topográficos, geológicos, imágenes de satélite y fotografías aéreas.

Las obras de excedencia deben ser concebidas como verdaderas válvulas de seguridad de las presas. Ha habido muchas fallas de presas debido a insuficiente capacidad de descarga o defectos en el diseño de la propia obra. Aliviadero o Vertedero Estructura por donde rebosa el agua excedente cuando la presa ya está llena.

Seccionamiento del subsuelo Es la elaboración de secciones geológicas construidas a partir de los datos obtenidos de la geología de la superficie, de la exploración geofísica, de sondeos, pozos a cielo abierto, trincheras y galerías de exploración.

Vertedores de caída libre

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL identificando e interpretando los rasgos, colores y tonalidades de la superficie terrestre.

Muestreo de materiales Las muestras de suelos y rocas se obtienen durante los reconocimientos superficiales, de sondeos exploratorios con recuperación de material alterado o inalterado, de pozos, zanjas y galerías.

Métodos geofísicos Los métodos de exploración geofísica se emplean en los estudios previos a la construcción. Representan una economía en tiempo y costo; sin embargo, nunca substituyen los estudios directos, sino más bien son complemento de ellos.

4.3. ESTUDIO DE DETALLE (MÉTODOS DIRECTOS) Levantamientos geológicos superficiales

4.5. ESTUDIOS GEOLÓGICOS EN LA BOQUILLA Y EN EL EMBALSE

Los levantamientos de campo comprenden tres actividades básicas:

Estudios en la boquilla • • •

Toma de datos, para elaborar planos y secciones geológicas. Recolección de muestras para efectuar los estudios y ensayos de laboratorio. Observaciones de los aforamientos para determinar las características físicas de los suelos y rocas.

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Sondeos •

Se denomina sondeos a los trabajos realizados mediante perforaciones, ya sea en suelos o en rocas, que tienen por objetivo obtener muestras de materiales atravesados para su descripción, clasificación, estudio y ensayes de laboratorio. •

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• Sondeos en suelos, muestras alteradas: para recuperar muestras alteradas se utilizan: o Pala posteadora y barrena helicoidal. o Tubo partido.

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sondeos en suelos, muestras inalteradas; para obtener muestras inalteradas se emplean: o Muestreadores de pistón. o Tubo shelby. o Muestreadores Denison y Pitcher.

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Sondeos en rocas, muestras alteradas. Se efectúa perforación con rotación y percusión. o Por medio de la recuperación de polvo y esquirlas de roca se puede inferir el tipo de material atravesado.

Determinar el tipo o tipos de rocas, sus contactos y la estructura geológica en que se desplantará la presa, así como las demás obras complementarias. Ubicaciónyorientacióndelejedelacortina.Elejedelaco rtinasedebelocalizaren las zonas donde la roca de cimentación ofrezca las mejores propiedades de resistencia y deformación, especialmente donde el espesor de roca alterada sea menor. Localizar las principales discontinuidades que están presentes en el área de las obras, evitando, sobre todo que el cuerpo de la cortina se ubique sobre fallas importantes, continuas o regionales. Determinar el espesor de aluviones en el cauce del río y la granulometría de éstos. Profundidad de alteración de la roca en las laderas y cauce. Presencia de fallas, rocas intrusivas o estratos permeables que crucen en forma desfavorable el cuerpo de la cortina. Determinación de la permeabilidad general del terreno para evaluar las filtraciones y tratamientos requeridos Conocer las condiciones de estabilidad natural de las laderas en que se desplantará la cortina y determinar los posibles mecanismos de falla que podrían desarrollarse bajo las nuevas condiciones que impondrá la propia cortina y su embalse.

Estudios en el embalse ▪

Sondeos en rocas, muestras inalteradas. Se utiliza perforaciones con recuperación de núcleos. o La recuperación de núcleos por medio de la barrenación con diamante es uno de los métodos de exploración más importante en estudios geológicos y geotécnicos.

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Pozos a cielo abierto, zanjas y galerías ▪

Son métodos de exploración que permiten un estudio directo y visual del terreno en condiciones geológicas prácticamente inalteradas.

Determinarlascondicionesdeimpermeabilidaddelvas odealmacenamiento. Localizar posibles comunicaciones con cuencas cercanas a través de estratos permeables que impidan el llenado del embalse. Determinarlascondicionesgeneralesdeestabilidaden lasladerasquequedaránen el entorno del embalse, sobre todo de aquellas que se localizan cerca de la boquilla. Estimar el grado de sismicidad que se pueda desarrollar por el llenado del embalse.

6 PRESAS DE TIERRA

4.4. ESTUDIOS DE DETALLE, MÉTODOS INDIRECTOS

6.1. PRESAS DE RELLENO DE SUELOS

Fotogeología

Una presa puede denominarse de relleno de suelo si los suelos compactados representan más de 50% del volumen colocado del material. Una presa de relleno de suelos se

La fotogeología se define como la técnica de utilizar las fotografías aéreas para obtener información geológica,

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL construye principalmente con suelos seleccionados cuidadosamente para la ingeniería, de compactación uniforme e intensiva en capas más o menos delgadas y con un contenido de humedad controlada. En la Figura 1 se presentan secciones esquemáticas de algunas de las variantes más comunes de este tipo de presas. Las presas de suelo continúan siendo el tipo más común de presas pequeñas, principalmente porque en su construcción se utilizan materiales en su estado con un mínimo de tratamiento. Las grandes presas de suelo generalmente no presentan fallas, las fallas de presas pequeñas continúan siendo cosa común, la mayoría por falta de cuidados en la construcción.

Para una presa de gran altura, la economía en el material es considerable, esto es porque el material de la presa de enrocado tiene mayor fricción lo que da una mayor resistencia al corte. También la alta permeabilidad del material elimina los problemas de presión de poros.

6.3. ELEMENTOS DE LA PRESA

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DIQUE O PRESA

Los términos se emplean como sinónimos, para designar la estructura que tiene por objeto crear un almacenamiento de agua o derivar el rio. En algunos casos, a fin de evitar excesivas repeticiones, se usa la palabra terraplén, si es de relleno de suelo o pedraplensi es de relleno de enrocado.

6.2. PRESAS DE ENCORADO O ESCORELLA La sección de las presas de enrocado incluye un elemento impermeable discreto de relleno de suelo compactado, concreto esbelto o una membrana bituminosa. La designación como “presa de enrocado” es apropiada cuando más de 50% de material de relleno se pueda clasificar como roca, es decir, material friccional de granulometría gruesa. La práctica es especificar un enrocado bien graduado, de alta compactación en capas más bien delgadas mediante un equipo pesado. En esencial, el método de construcción es, por tanto, similar al de una presa de relleno de suelo.

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CERRADA O CIERRE

Lugar escogido para construir la presa. •

SECCION DEL CIERRE

En general, es cualquier corte transversal de la presa; pero a menos que se especifique la estación de dicho corte, es la sección de máxima altura del cierre.

Los términos presa de “enrocado zonificado” o presa de “relleno de suelo-enrocado” se utilizan para describir presas de enrocado que incorporan zonas relativamente anchas de material impermeable de relleno de suelo compactado. Las presas de enrocado que emplean una membrana delgada aguas arriba, hormigón armado u otros materiales no naturales se denominan “presas de enrocado con cubierta”.

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ALTURA DE LA PRESA

Se define como la distancia vertical máxima entre el coronamiento y la cimentación, la cual no necesariamente coincide con la medida desde el cauce del rio, por la presencia de depósitos aluviales.

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5.1. INYECCIÓN DE CEMENTO PARA PRESAS

CORONAMIENTO O CRESTA

Es la superficie superior de la presa que, en ciertos casos, puede alojar a un camino o a la via de un ferrocarril: normalmente, es parte de la protección de la presa contra oleaje y sismo, y sirve de acceso a otras estructuras. •

Este procedimiento se convirtió en esencial en la construcción de presas para evitar que la circulación de agua contorneara sus bases, resultando ser actualmente un método económico. Consistente en inyectar las arenas y gravas primeramente con silicato de sodio y después un reactivo muy fuerte que lo transformaba en gel, esta inyección impermeabiliza al mismo tiempo que consolida. El método Joosten resulta tener un costo alto, además de que resulta ser ineficaz en arenas finas. Los geles de silicato de fraguado retardado, más penetrantes y algo menos costosos, se desarrollaron algo y, después, con mucho menos éxito, las inyecciones de emulsiones de betún. Resultando finalmente el precio ser un obstáculo.

TALUD

Es cualquier plano que constituye una frontera entre los materiales de la presa con el medio circundante. Se mide por la relación de longitudes entre el cateto vertical y el cateto horizontal: por ejemplo, un talud 1:3.5 significa que la cotangente del ángulo que forma el plano o traza con la horizontal es de 3.5. •

NÚCLEO IMPERMEABLE

También llamado núcleo de suelo o arcilla, es el elemento de la presa que cierra el valle al paso del agua contenida en el embalse o vaso.

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RESPALDOS PERMEABLES

Son las masas granulares que integran, con el núcleo impermeable, la sección de la presa. Pueden estar formados, como en el caso de la Fig. 2 por filtros transiciones y enrocamientos. •

5.2. INYECCIÓN DE IMPERMEABILIZACIÓN La inyección de impermeabilización es muy usada en terrenos permeables. La lechada utilizada presenta una proporción alta de agua/cemento la cual penetra en los poros del suelo y endurece con el tiempo. En caso de inyectar controlando el agua, se deberían llenar los poros completamente. Si lo que se desea es fortalecer operaciones de un grado inferior de

NAME

Abreviación del nivel de aguas, máximo extraordinario, es la elevación del agua en el vaso cuando la presa está llena y además funciona el vertedor a su máxima capacidad. Hay otros niveles usuales en presas, como son el de aguas máximas ordinarias, el nivel medio de operación, y el mínimo de operación. La diferencia entre la elevación de la cresta y el NAME es el bordo libre.

7 SOLUCIONES PARA REDUCIR LAS FILTRACIONES, EROCIONES Y FUERZAS DE LEVANTE EN PRESAS

relleno, este método es considerado aceptable. El mecanismo primario de mejora para el fortalecimiento de operaciones es a través de la adherencia que une las partículas del terreno.

El proyecto de presas incluye problemas de erosión de materiales de la cimentación, que es permeable, y las filtraciones debajo de la estructura. El control de la erosión producida por las filtraciones y la subpresión debajo de la presa, requieren el uso de alguna, de todas o varias de las siguientes construcciones: • • •

5.3. ZAMPEADO Se puede construir un zampeado de hormigón aguas arriba en combinación con una de los distintos tipos de dentellones. Su función es aumentar la longitud del recorrido de las filtraciones para disminuir la subpresión debajo de la parte principal del azud. El zampeado aguas abajo de hormigón tiene dos funciones, alargar la trayectoria de filtración en las cimentaciones y al mismo tiempo forman un estanque para disipar la energía de la corriente al caer sobre el azud hacia aguas abajo, evitando erosiones peligrosas en el talón.

Zampeado de aguas arriba, con o sin dentellones en el extremo aguas arriba. Zampeado de aguas abajo, con o sin dentellones en el extremo aguas abajo, y con o sin filtros y drenes debajo del zampeado. Dentellones en el lado de aguas arriba o en el lado de aguas abajo, o en ambos extremos del vertedero o sección de control, con o sin filtros o drenes debajo de la sección.

También se puede colocar enrocamiento aguas abajo del zampeado aguas abajo, para aumentar su longitud contra la erosión.

Se muestran posibles soluciones para estos problemas:

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E. H. Miller, “A note on reflector arrays”, IEEE Trans. AntennasPropagat., Aceptado para su publicación.

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Control Toolbox (6.0), User´s Guide, The Math Works, 2001, pp. 2-10-2-35.

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J. Jones. (2007, febrero 6). Networks (2nd ed.) [En línea]. Disponible en: http://www.atm.com.

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MEDINA, C. A. (2015). INYECCIÓN E INFILTRACIÓN EN PRESAS DE RELAVE. universidad nacional de ingenieria, 30-35.

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Sagasta, M. d. (2016). Sifonamiento en presas de tierra: causas y métodos de solución INSTITUTO SUPERIOR POLITECNICA, Jose Antonio Echevarria, 20-30.

5.4. DENTELLONES Se pueden construir de madera, de hormigón, de cortinas de inyecciones de cemento, de ataguías, tablaestacas de acero o tierra impermeable en una zanja. Los dentellones de hormigón se colocan debajo de los zampeados o debajo de la sección vertedora. Y además de actuar como dentellones, contribuyen a la estabilidad de la presa, cuando se colocan en la sección vertedora.

5.5. FILTROS Y DRENES La eliminación de la subpresión debajo del zampeado o del talón de aguas arriba de la presa, se puede efectuar por medio de drenes. Los mismos frecuentemente, son tuberías perforadas recubiertas de material graduado como filtro, pueden colocarse en el talón aguas abajo de la presa, debajo del zampeado aguas abajo e inmediatamente aguas arriba del dentellón aguas abajo.

5.5. SUBPRESIONES Y FILTRACIONES Los dentellones, zampeados y drenes se instalan por dos razones: para controlar el volumen de las filtraciones debajo del azud, y para limitar el valor de la subpresión, para que no comprometa la estabilidad del azud. Varios factores entran en juego para la determinación de las filtraciones subterráneas y

la subpresión: la carga hidráulica del azud, la permeabilidad de la cimentación, la longitud de los zampeados de aguas arriba y aguas abajo, la profundidad e impermeabilización del dentellón y la eficacia de los drenes. El volumen o caudal de filtración, asimismo como la magnitud y distribución de las fuerzas de filtración subterráneas para una permeabilidad dada, se pueden obtener con la red de flujo en el medio poroso filtrante. Y con la fórmula de DARCY se puede calcular el caudal de las filtraciones: Q=KiA

5.6. TUBIFICACIÓN La tubificación se puede disminuir con un dentellón aguas abajo del zampeado. Se puede colocar un dren tendido sobre el material graduado como filtro, inmediatamente aguas arriba del dentellón, o enrocamiento, en un colchón de grava graduada sobre el material de aguas abajo del zampeado para aumentar las fuerzas hacia abajo.

8 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS •

G. Obregón-Pulido, B. Castillo-Toledo and A. Loukianov, “A globallyconvergentestimatorfor n frequencies”, IEEE Trans. OnAut. Control.Vol. 47. No 5. pp 857-863. May 2002.

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Khalil,” Nonlinear Systems”, 2nd. ed., Prentice Hall, NJ, pp. 50-56, 1996. Francis. B. A. and W. M. Wonham, “The internal model principle of control theory”, Automatica. Vol. 12. pp. 457-465. 1976.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 9 ANEXOS ❖ GRUPO 1: ¿En qué condiciones geológicas y geotécnicas no se debe construir una Presa? Cuando no cumplen las condiciones geológicas para su construcción. Por ejemplo, presencia de canales enterrados o cavernas, fallas muy abiertas, presencia de zonas de cizallamiento, sistemas de fracturas y un elevado nivel freático.

❖ GRUPO 2: ¿Qué tipo de presas existe en el Perú?

El inventario desarrollado por la ANA señala que la región Áncash posee el mayor número de presas (143), dada la concentración de hidroeléctricas. Igual sucede con Lima (115), luego viene Cusco (87), Junín (71), Ayacucho y Pasco (49), Huancavelica (47), Arequipa (36), Cajamarca (30); siguen Puno (28), La Libertad (25), Apurímac (22), Huánuco y Lambayeque (10); y el resto de regiones figuran con no más de 8 presas. Por el uso, 443 presas están destinadas al riego, 113 a la minería/relaves, y 61 al riego y al uso energético. Las restantes sirven para el suministro de agua poblacional, la industria, la ganadería y otros usos.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Los tipos de presas existentes en el Perú son presa de tipo tierra o relleno, de gravedad, de tipo Arco. Ejemplos que podemos mencionar son la Represa de Poechos en Sullana, Piura, que es presa de tierra, también podemos mencionar la Represa San Lorenzo que es de tipo Gravedad y la Represa Aguada Blanca que es tipo arco.

PRESA POECHOS

REPRESA DE SAN LORENZO

REPRESA AGUADA BLANCA

GRUPO 3: ¿Qué problemas se evidencian en el embalse? Los problemas más frecuentes son pérdidas de masas de agua por infiltración, socavamiento del Dique, presencia de rocas calcáreas, rocas con bajo valor capacidad soporte de cargas y permeables. GRUPO 7: ¿Existen efectos desfavorables, para el medio ambiente, en la construcción de las represas? Sí, por ejemplo, el embalse puede sufrir eutrofización cuando sus aguas se enriquecen en nutrientes producto de la descomposición de la materia orgánica cubierta por el agua del embalse, el problema se origina en que el exceso de nutrientes permitirá el crecimiento de abundantes algas y microorganismos; más tarde, cuando mueren, se pudren, el proceso de putrefacción consume una gran cantidad de oxígeno disuelto y la aguas dejan de ser aptas para la mayor parte de los seres vivos. El resultado final es un ecosistema casi destruido. GRUPO 9: ¿Qué tipo de roca es la más óptima para el núcleo de una presa? Según evaluación geomecánica de una cantera de roca, para relleno de núcleo de presa, donde presenta las siguientes características: su litología corresponde a una roca sedimentaria caliza de color gris con contenido de sílice en menor porcentaje que esta moderadamente meteorizadas con una clasificación geomecánica tipo III, calidad geomecánica Regular. Roca ígnea fisurada Se considera la roca que tiene una resistencia a la compresión no confinada igual o mayor a 102 kg / cm y cuyas discontinuidades tienen una separación mayor de un metro. Cuando la roca reúne estas características, el cálculo de la capacidad de carga es generalmente innecesario, siempre que las discontinuidades estén cerradas y orientadas favorablemente para la estabilidad.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL GRUPO 10: ¿Cuáles son las fallas más comunes en presas por causas geotécnicas? Las fallas más frecuentes se dan por los siguiente: Características sísmicas de la zona, tubificación (grietas en el terraplén, que produce la erosión interna del material), perdida de borde libre (generado por el asentamiento del terraplén), rotura de la presa (ocasionado por movimiento de una falla geológica), filtraciones en el dique, acumulación de sedimentos, inestabilidad de las laderas laterales. GRUPO 12: ¿Cuál es la diferencia entre impermeabilizar una presa grande y una pequeña? Podemos mencionar que como la principal diferencia será la extensión o el área de la zona que se va a impermeabilizar esto tendrá impacto en el costo y la selección del material que se utilizará para la impermeabilización. Se pueden utilizar geomembrana, la principal función de esta tecnología es la impermeabilización en las áreas de minería, agricultura, riego, saneamiento básico y otros. En muchos casos, también puede sustituir los procedimientos antiguos tradicionales, como la arcilla compactada. La geomembrana es muy utilizada por ser de un material confiable y bien durable. Si los costos no nos permiten utilizar este material podemos utilizar rocas de baja permeabilidad o construir 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.

GRUPO 14: ¿Cuáles son las diferencias ingenieriles entre las diferentes tipologías de presas? Las diferencias ingenieriles están en el mecanismo de resistencia de la presa y su proceso constructivo. Podemos mencionar dos grupos que engloban las diferentes tipologías de presas. Las presas de fábrica (de concreto) y presas de materiales sueltos, siendo estas últimas las más comunes por su versatilidad. Como ejemplo podemos mencionar, dentro de las Presas de Fabrica a las famosas presas de gravedad, cuyo mecanismo resistente de este tipo de presas es, principalmente, el rozamiento del cuerpo de presa con el terreno sobre el que se apoya debido a su gran peso (resistencia al deslizamiento). Además, para evitar el vuelco, la resultante de los empujes del agua y el peso propio debe estar contenida en la base del cuerpo de presa. Se construyen con concreto en masa prácticamente en su totalidad, armándose únicamente en puntos concretos sometidos a fuertes tracciones como las galerías. Son presas trabajan a compresión, por lo que las tracciones se deben controlar cuidadosamente, siendo el pie de aguas arriba uno de los puntos más problemáticos.

GRIPO 18: ¿Qué consideraciones geotécnicas se debe tener para la construcción de una presa? Para la construcción de una presa se efectúa un estudio exhaustivo de la geología y geotecnia en el cual se determina conclusiones y observaciones para tal efecto. El primer problema básico corresponde a las cimentaciones de las estructuras sin embargo en los diferentes casos, las condiciones de cimentación de las estructuras proyectadas están constituidas por afloramientos rocosos arenosos, limoarcilitas y calcáreos micríticos. El segundo tema que surge es la elección de los posibles materiales que requieran las diferentes estructuras (materiales granulares, materiales impermeables y enrocado). Uno de los factores importantes aceptado en la práctica es que para que la solución sea viable, los materiales deben encontrase a poca distancia y deben ser de buena calidad. Las Investigaciones Geotécnicas han sido desarrollados con el suficiente detalle que ha permitido establecer las condiciones actuales de la estratigrafía del suelo a lo largo del eje de presa y estructuras conexas, determinar los parámetros geotécnicos de la cimentación y las características físico mecánicos de los materiales de préstamos para relleno compactado del cuerpo de presa y las canteras de roca y filtros. El estudio Geológico Geotécnico se centrará en el análisis de las propiedades relevantes de los materiales para la cimentaciones y préstamo, tratando de determinar los parámetros o el rango de variabilidad de los mismos que sean determinantes, tanto en el diseño como en la construcción y funcionamiento de las diferentes estructuras.

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