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XIV CONGRESO NACIONAL
 XIV         DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA CIVIL
CONEIC                                                            Universidad Nacional
                                                              “Santiago Antunez de Mayolo”




           HUARAZ 20006
                        21 al 26 de Agosto



         DISEÑO E INSTRUMENTACIÓN GEOTÉCNICA
            DE LA PRESA PILLONES - AREQUIPA



                                             Dr. Jorge E. Alva Hurtado
                                                      FIC-UNI

              UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
                    Facultad de Ingeniería Civil
PRESA PILLONES - AREQUIPA
PRESA PILLONES - AREQUIPA
UBICACIÓN

La presa Pillones se encuentra ubicada en la cuenca del río
Sumbay, entre las cotas 4300 y 4500 msnm, en el distrito de
San Juan de Chuca, provincia de Caylloma, departamento de
Arequipa.

Esta presa ha sido construida por el Consorcio Colca integrado
por las empresas C. y M. Vizcarra, JACCSA, Constructora
Upaca y Obras de Ingeniería.

El diseño, análisis e instrumentación geotécnica de la presa
Pillones fue realizado por la Empresa Jorge E. Alva Hurtado
Ingenieros E.I.R.L.
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                                                                                                                                                                                                       CONDOROMA




                                                                                                                                                                               R
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                                                                                                                                                                                 ío
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                                                                                                                                                                                                                                                EL PAÑE
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                                                                                                                                                                                                                                                               LI




                                                                                                                                                                                                                                                                                                  C
                                                                                                                                                                                                                       ñe
                                                                                                                                        BOCATOMA TUTI                        Sibaya




                                                                                                                                                                                                                                                            JU
                                                                                                                                                                                                                    Pa




                                                                                                                                                                                                                                                                                                  EA
                   V.Coropuna                                                                                                                                               Callali




                                                                                                                                                                                                                                                            A
                                                                                                                                                                                                               Río
                                             CASTILLA                                                                                                                                                                                                                                                                                                    BRASIL




                                                                                                                                                                                                                                                                                                       N
                                                                                                                                                                                                       R
                                                                                                                                                                                                       ío




                                                                                                                                                                                                                                                                                                        O
                                                                                                                                CHIVA




                                                                                                                                                                                                           Co
                                                                            Río Colca                                                                                                                                                        CANAL
                                                                                                           Madriga
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        P E R U




                                                                                                                                                                                                              lca
                                                                                                                  Lari CoporaqueY                                                                                                         PAÑE- SUMBAY
82 70                                                                                                      l                                                                                                                                                                 82 70
                                                                                                     Pichollo                     CAYLLOMA
                                                                                                             Maca          Yanque     Chalhuanca DIQUE DE                                                                                  LAGUNA




                                                                                                                                                                                                                                                                                                               PA
                                                                                                                  Achoma                                                                   Rí                                              EL INDIO
                                                                                                                                                                                             o           ESPAÑOLES
                                                          Huambo




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 C
                          ALTO CASTILLA
                                                                                                     V. Sabancaya
                                                                                                                                                                                                 Pi
                                                                                                                                                                                                   llo                                                 CANAL                                                                      Lima




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   IF
                                                                                                                                                                                                       ne
                                       lca                                                                                                                                                               s                                           ZAMACOLA




                                                                                                                                                                                    Río anca
                                     Co                                                                        Volcan Ampata




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      IC
82 50                                                                                                                                                                                                                                                                     82 50
                                   o
                                 Rí




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       O
                CHUQUIBAMBA




                                                                                                                                                                                        u
                                                                                                                                                                                                                              IMATA




                                                                                                                                                                                    alh
                                                       ADUCCION
                        Iray                                                                                                                      EMBALSE                                                                                                                                                                                    Arequipa




                                                                                                                                                                                 Ch
                                                      COLCA-SIGUAS                                                                                                                               Rìo Sumbay
                                                                                                                                                  PILLONES                                                                   DERIVACION
                                                                                                                                                                                                                             SUMBAY-PILLONES




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 BOLIVIA
                                  VALLE
82 30                              DE                                                                                                                                               Sumbay                  Pillones                                                         82 30
                                  MAJES




                                                                                                                                                                                     ay
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      UBICACIÓN DEL PROYECTO
                                                                                                             s




                                                                                                                                                                                   mb
                                                                                                           ua


                                 APLAO                                                                                                                                                                                                                                                                SISTEMA DE REGULACION HIDRICA
                                                                                                            g




                                                                                                                                                                                 Su
                                                                                                         Si




                                                                                                                                                                                                                                                                                                      DE LA CUENCA DEL RIO SUMBAY
                                                                                                     ío




                                                                                                                                                                                        Río
                                                                                                     R




                                                                                                                                                                                                                               PRESA
                                        es




82 10                                                                                                                               CENTRAL HIDROELECTRICA                                                                   EL FRAYLE                                       82 10
                                 Río Maj




                                                                                         BOCATOMA
                                                                                          DE PITAY                                        CHARCANI V
                        CORIRE                                                                                                                           ili
                                                                                                                                           Yura        Ch                                              PRESA
                                                                                                                                                   Río                                             AGUADA BLANCA
                                    Pampa Alta de                                       PAMPA DE SIGUAS
81 90                               Majes                                                                                                                                    Volcan Misti
                                                                                                                                                                                                                                                                             81 90
                                                                       C.
                                                                            Pa n
                                                                                   am
        CAMANA                                                                          eric
                                                                                               ana                     Río Chi
                                                                                                                              li
                                                                                                                                                                        AREQUIPA
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    LEYENDA
                  ana
                                                               as




               Cam
                                                            igu




81 70      Río          tera
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Túnel y/o Canal Construido
                                                          oS




                   Carre ricana                                                                                                                                                                                                                                              81 70
                      me                                                                                                                                                                                                                                                                                                Túnel y/o Canal por Construir
                                                        Rí




           CAMANA Pana                                                                                                                                    AREQUIPA
                                                           Río Vitor                                                                                                                                                                                                                                                    Embalse Existente
                                                  a
                                               lc
                                             ui




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Central Hidroeléctrica Existente
                                             Q




                                                                                                                 Pamamericana
                                      ío
                                   R




81 50                                                                                                                                                                                                                                                                        81 50                                      Carretera Asfaltada
                                             QUILCA
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Vía Sin Asfaltar
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Vía Férrea

                                                                                                                                               ISLAY                                                                                                                                                                    Limite Provincial
                                                                                                                      Ca




81 30                                                                                                                                                                                                                                                                        81 30
                                                                                                                        rre




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        Río
                                                                                                                           ter




                                                                    MATARANI
                                                                                                                               a




                                                                                          MOLLENDO
                                                                                                                                                             Río Tam
                                                                                                                                                                       bo                                                                                                                                    NOTA:
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  COPIA DEL PLANO HARZA C-01 OBRAS CIVILES
81 10                                                                                                                                                                                                                                                                        81 10

                                                                                                                                                                             A TACNA                                                                                                                                              ESCALA GRAFICA
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                0.0        20           40          60        80               100 Km

81 90                                                                                                                                                                                                                                                                        81 90
    1 00            1 20                     1 40         1 60                     1 80                           2 00                                2 20              2 40                     2 60                        2 80                    3 00             3 20



                                                                                                           SUPERVISION                                                                                               CONTRATISTA
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                EMPRESA DE GENERACION ELECTRICA DE AREQUIPA S.A.
                                                                                                                                                      PRO-ENERGIA
                                                                                                                                     APROBADO                                    APROBADO                                             APROBADO                                 APROBADO                      " PROYECTO EJECUTIVO DEL SISTEMA DE REGULACION HIDRICA
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          DE LA CUENCA DEL RIO SUMBAY "
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             Plano N°:
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                PRESA " PILLONES" Y OBRAS CONEXAS
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         PG-01
                                                                                                                Ing° EDGAR VELASCO VELASQUEZ                           Ing° ENRIQUE BERNARDO CANGAHUALA                     Ing° CESAR BAYRO ORELLANA                   Ing° JESUS VELA BELLIDO            UBICACION DEL PROYECTO PILLONES                   Fecha:            Escala:
                                                                                                                                REPRESENTANTE LEGAL                           JEFE DE SUPERVISION(E)                           REPRESENTANTE LEGAL                           RESIDENTE DE OBRA                                                                    ABRIL 2006         INDICADA
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

El Sistema Pillones está conformado por la derivación Sumbay –
Pillones que permitirá derivar las aguas del río Sumbay hacia la
micro-cuenca Pillones para ser almacenadas en el embalse
Pillones de 80 MMC de capacidad total.

La derivación operará solamente en época de avenidas y estará
conformada por la Toma en el río Sumbay y el Túnel; ha sido
diseñado para una capacidad hidráulica de 40 m3/s. La obra
permitirá a EGASA aumentar en 18% su capacidad de generación
eléctrica.
PILLONES - PERSPECTIVA DEL
EMBALSE
PRESA Y RESERVORIO DE PILLONES


• Inagurada el 15 de agosto del 2006

• Inversión: US$23 Millones

• Pillones incrementará el caudal del Río Chili de 8.0 a 11.0 m3/s en
  época de sequías

• El agua almacenada en la época de lluvias se regulará en época
  de sequías para:
        Generación adicional de 20 MW de energía eléctrica – EGASA
        Agricultura
        Concentradora Cerro Verde

• Importancia de Pillones
  La regulación evitará:
        Pérdida en el océano
        Daños y pérdidas en época de avenidas
La presa tiene una altura de 26 metros y está constituida por un
relleno de material homogéneo, teniendo en su cara anterior un
filtro y pantalla de concreto impermeable, y en la cara posterior
enrocado de protección (Rip Rap) y berma de apoyo.

La cimentación de la presa en la parte anterior descansa sobre
lecho rocoso, anclada mediante un plinto de concreto, que es
apoyo de la losa de protección de concreto y desde donde se
ejecutó la cortina de inyecciones de impermeabilización y
consolidación.
PRESA PILLONES – PLANTA GENERAL Y PERFIL
PRESA PILLONES – PERFIL GEOTÉCNICO
DISEÑO DE LA PRESA PILLONES


    ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN


    ANÁLISIS DE ESTABILIDAD


    ANÁLISIS DE DEFORMACIONES
ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN
El análisis de infiltraciones a través del cuerpo de la presa se ha
realizado mediante el programa SEEP/W, el cual utiliza el método
de elementos finitos para modelar el material, la geometría, el
movimiento y la distribución de la presión de poros dentro de los
materiales que constituyen el cuerpo de la presa y su fundación.

El análisis de infiltración se ha efectuado en la Sección 0+000,
considerada la más crítica debido a su altura.

El análisis se ha efectuado tomándose en cuenta el nivel del
embalse en el NAMO (Nivel de Agua Máximo de Operación) cuya
cota es 4374.30 m.s.n.m.
COEFICIENTES DE PERMEABILIDAD UTILIZADOS EN EL ANÁLISIS DE
                      INFILTRACIÓN



             Material                 K (cm/s)
  Cuerpo de la Presa                  4.70 x 10-2
  Aluvial de Cimentación              2.50 x 10-3
  Cimentación Rocosa (<30m)           1.00 x 10-4
  Cimentación Rocosa (>30m)           5.00 x 10-5
  Relleno Impermeable                 1.00 x 10-5
  Apoyo de Relleno                    1.00 x 10-2
  Uña                                 4.37 x 10-2
  Berma                               4.93 x 10-2
  Filtro                              2.25 x 10-1
  Dren                                2.25 x 10-1
  Enrocado                            2.25 x 10-1
  Cara de Concreto                    1.00 x 10-9
  Concreto Poroso                     1.00 x 10-3
  Cortina de Inyección                5.00 x 10-5
ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN
                                                                                MALLA DE ELEMENTOS FINITOS
                120

                110
                                                                                                  Filtro
                                                                                                  k = 2.25 X 10-1 cm/s
                100
                                          NAMO = 4374.30 m.s.n.m.
                                                                                                                                     Enrocado
                                                                                        Cara de Concreto                             k = 2.25 X 10-1 cm/s
                 90
                                                                                        k = 1.0 X 10-9 cm/s
                                                                      Relleno Impermeable                                                              Berma
                 80
                                                                      k = 1.0 X 10-5 cm/s                      k = 4.7 X 10-2 cm/s                     k = 4.93 X 10-2 cm/s
                                                    Apoyo Relleno
                                                    k = 1.0 X 10-2 cm/s
                 70
                                                                                                                                                              k = 4.37 X 10-2 cm/s
Elevación (m)




                                                                                                                                                                                           k = 2.5 X 10-3 cm/s
                 60
                                                      Cortina de Inyección
                 50                                   k = 5.0 X 10-5 cm/s
                                                                                                                                                                                           k = 1.0 X 10-4 cm/s

                 40

                 30

                 20
                                                                                                                                                                                           k = 5.0 X 10-5cm/s

                 10

                  0

                -10

                -20
                   -20     0    20   40     60           80          100          120          140            160         180             200           220            240           260           280           300   320

                                                                                             Distancia (m)




                         MALLA DE ELEMENTOS FINITOS UTILIZADA EN EL ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN DE LA PRESA
                                                   PILLONES - SECCIÓN 0 +000
130
                                                                                ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN
                120                                                       CONTORNO DE GRADIENTE DE VELOCIDADES

                110

                100
                                        NAMO = 4374.30 m.s.n.m.

                90

                80
Elevación (m)




                70

                60

                50                                                           0.6
                                                                    0.5




                                                                             0.4
                40
                                                                  0.3




                30
                                           0.1




                                                                                                 0.1
                20
                                                           0.2




                                                                                   0.2


                10

                 0

                -10
                   -20   0    20   40     60          80          100       120     140    160         180   200   220   240   260   280   300   320

                                                                                   Distancia (m)




                             ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN – CONTORNO DE GRADIENTE DE VELOCIDADES
130
                                                                                      ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN
                120                                                                  CURVAS ISOPIEZOMÉTRICAS

                110

                100
                                               NAMO = 4374.30 m.s.n.m.

                90                                                                                      -20

                80                                                                                          -10
Elevación (m)




                70                                                                                            0

                60                                                                                           10

                50                                                                                           20

                40                                                                                                30

                30                                                                                           40

                                       70
                20                                                                                                     50

                                  80                                                                   60
                10

                                  90
                 0

                -10
                   -20   0   20         40       60          80          100   120      140    160            180           200   220   240   260   280   300   320

                                                                                       Distancia (m)




                                             ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN – CURVAS ISOPIEZOMÉTRICAS
130
                                                                                                ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN
                120                                                                             LÍNEAS EQUIPOTENCIALES

                110

                100
                                         NAMO = 4374.30 m.s.n.m.

                90




                                                                                                                           2.3599e-005
                80
Elevación (m)




                70




                                                                                                                                         6.0924e-007
                60




                                                                                                                                                                                  2.6202e-005
                                  94
                50




                                                                                                                                                   7.1266e-007
                40
                                                                           2.0741e-005


                30




                                                                                                                                                                       70
                                         92




                20




                                                                                                                      72
                                                                                                           74
                                                                                                    76
                                                  90




                10
                                                                      84




                                                                                               78
                                                                                          80
                                                                 86
                                                            88




                 0

                -10
                   -20   0   20   40       60          80          100                   120         140        160                      180                     200        220                 240   260   280   300   320

                                                                                                    Distancia (m)




                                       ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN – LÍNEAS EQUIPOTENCIALES
El caudal de infiltración total que pasa por el cuerpo de la
presa y su cimentación calculado en la sección aguas abajo
de la presa es de 2.6202-05 m3/s/m, equivalente a un caudal
de infiltración de 21.40 l/s, valor que está dentro de los rangos
de los caudales de filtraciones registrados en los aforos
realizados. De estos análisis se puede concluir que la presa se
está comportando adecuadamente, tal como se esperaba en
el diseño.
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
El análisis de estabilidad de la presa Pillones se realizó mediante
un análisis estático y pseudo-estático de los taludes aguas arriba y
abajo de la presa. El análisis de estabilidad estático se realizó
utilizando el método de equilibrio límite de Bishop (1955) en base a
la geometría existente, los parámetros de resistencia cortante y la
posición de nivel freático determinado por las mediciones
realizadas con los piezómetros. Para el análisis pseudo-estático se
utilizó un coeficiente lateral sísmico de 0.16.

El análisis de estabilidad de la presa se ejecutó en la Sección
0+000 para el estado de infiltración constante u operación y para
las distintas etapas del desembalse de la presa. Para realizar el
análisis de estabilidad se ha utilizado el programa de cómputo
SLOPE/W.
PARÁMETROS DE RESISTENCIA CORTANTE UTILIZADOS EN
              EL ANÁLISIS DE ESTABILIDAD



                         Parámetros de Resistencia Cortante
           Material         γ                         φ’
                                         c’
                         (KN/m3)       (KPa)         (º)
Cuerpo de la Presa          20           0           40
Aluvial de Cimentación      18           0          33.5
Cimentación Rocosa         17.6         90          19.2
Relleno Impermeable         18          10           30
Apoyo Relleno               16           5           30
Uña                         18           0           33
Berma                       18           0           33
Filtro                     19.6         34           0
Dren                       19.6         34           0
Enrocado                   23.5          0           40
Cara de Concreto           23.5         90           45
PRESA PILLONES
                150                                                         ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO
                                                                                  ESTADO INFILTRACIÓN CONSTANTE
                140                                                                        AGUAS ABAJO
                130
                                                                                                           FS = 1.786                                                         2.820


                120                                                                                                                                                   3.061                   2.185

                                                                                                                                                              3.386                   2.371                   2.040

                                                                                                                                                      3.852
                110                                                                                                                                                           2.530                   1.964                   2.035

                                                                                                                                              4.583                   2.738                   1.957                   2.051                   2.223

                                                                                                                                      5.895                   3.024                   2.039                   1.962                   2.102                   3.171
                100
                                                                                                                              8.897                   3.448                   2.237                   1.834                   2.049                   2.875                   5.380

                                                                                                                                              4.141
Elevación (m)




                                                                                                                                                                      2.417                   1.786                   2.081                   2.660                   4.649
                 90                                                                                                                                           2.677                   1.840                   2.170                   2.416                   4.110
                                                                     Description: PConcreto             Description: Filtro
                                                                     Wt: 23.5                           Wt: 19.6                                                              2.046                   1.952                   2.408                   3.607
                                                                     Phi: 45                            Phi: 34                               Description: Enrocado1
                 80                                                  C: 90                              C: 0                                  Wt: 23.5                                        1.865                   2.591                   3.440
                                                                                                                                              Phi: 40
                                                                                                                                              C: 0                                                            2.783                   3.412


                 70                                                                                                                               Description: AluviPre1
                                                                                                                                                                                                                              4.792

                                                                                                                                                  Wt: 20
                                                                                                                                                  Phi: 40
                                                                                                                                                  C: 0                                                                                  Description: Dren
                 60                                                                                           Description: AluviPre
                                                                                                              Wt: 20
                                                                                                                                                                                                                                        Wt: 19.6
                                                                                                                                                                                                          Description: Berma            Phi: 34
                                                                                                              Phi: 40                                                                                     Wt: 18                        C: 0
                                                                                                              C: 0                                                                                        Phi: 33
                                                                                                                                                                                                          C: 0
                 50
                                                                                                              Description: Alucim                                                                                         Description: Uña
                                                                                                              Wt: 18                                                                                                      Wt: 18
                                                                                                              Phi: 33.5                                                                                                   Phi: 33
                                                                                                              C: 0                                                                                                        C: 0
                 40             Description: ApoyoRelleno
                                Wt: 16
                                Phi: 30                                                                       Description: RocaCimentacion
                                                             Description: Relleno Impermeable                 Wt: 17.6
                                C: 5
                 30                                          Wt: 18                                           Phi: 19.2
                                                             Phi: 30                                          C: 90
                                                             C: 10

                 20


                 10
                      20   40       60                      80                 100              120     140                       160                                         180                                     200                                      220                    240   260   280

                                                                                                       Distancia (m)



                                ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO – AGUAS ABAJO
                                              ESTADO INFILTRACIÓN CONSTANTE
PRESA PILLONES
                150                                              ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES PSEUDO ESTÁTICO
                                                                            ESTADO INFILTRACIÓN CONSTANTE
                140                                                                 AGUAS ABAJO
                                                                                      a = 0.16 g
                130
                                                                                         FS = 1.307                                                                           1.847

                120                                                                                                                                                   1.969                   1.506

                                                                                                                                                              2.126                   1.628                   1.417

                                                                                                                                                      2.336
                110                                                                                                                                                           1.721                   1.384                   1.339

                                                                                                                                              2.634                   1.841                   1.390                   1.366                   1.420

                                                                                                                                      3.092                   1.999                   1.450                   1.385                   1.368                   1.779
                100
                                                                                                                              3.895                   2.224                   1.594                   1.322                   1.354                   1.673                   2.327

                                                                                                                                              2.563                   1.718
Elevación (m)




                                                                                                                                                                                              1.307                   1.396                   1.594                   2.149
                 90                                                                                                                                           1.895                   1.359                   1.488                   1.514                   2.001
                                                                     Description: PConcreto             Description: Filtro
                                                                     Wt: 23.5                           Wt: 19.6                                                              1.527                   1.405                   1.532                   1.910
                                                                     Phi: 45                            Phi: 34                               Description: Enrocado1
                 80                                                  C: 90                              C: 0                                  Wt: 23.5                                        1.376                   1.669                   1.865
                                                                                                                                              Phi: 40
                                                                                                                                              C: 0                                                            1.844                   1.970


                 70                                                                                                                               Description: AluviPre1
                                                                                                                                                                                                                              2.469

                                                                                                                                                  Wt: 20
                                                                                                                                                  Phi: 40
                                                                                                                                                  C: 0                                                                                  Description: Dren
                 60                                                                                           Description: AluviPre                                                                                                     Wt: 19.6
                                                                                                              Wt: 20                                                                                      Description: Berma            Phi: 34
                                                                                                              Phi: 40                                                                                     Wt: 18                        C: 0
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                                                                                                                                                                                                          C: 0
                 50
                                                                                                              Description: Alucim                                                                                         Description: Uña
                                                                                                              Wt: 18                                                                                                      Wt: 18
                                                                                                              Phi: 33.5                                                                                                   Phi: 33
                                                                                                              C: 0                                                                                                        C: 0
                 40
                                Description: ApoyoRelleno
                                Wt: 16
                                Phi: 30                                                                       Description: RocaCimentacion
                                                             Description: Relleno Impermeable                 Wt: 17.6
                                C: 5
                 30                                          Wt: 18                                           Phi: 19.2
                                                             Phi: 30                                          C: 90
                                                             C: 10

                 20


                 10
                      20   40       60                      80                  100             120     140                       160                                         180                                     200                                      220                    240   260   280

                                                                                                       Distancia (m)



                           ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES PSEUDO ESTÁTICO – AGUAS ABAJO
                                            ESTADO INFILTRACIÓN CONSTANTE
150
                                                                                                                                         PRESA PILLONES
                                                                                  ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO
                140                                                                 ESTADO DESEMBALSE PRIMERA PARADA
                                                                                               AGUAS ARRIBA
                130
                                                                                                                                                              FS = 4.032
                120
                                                                                                                                         4.519

                110                                                                                                          4.507            4.591

                                                                                                              5.497              4.304            4.687

                                                                                                  7.276            5.290              4.032           4.785
                100                                                                 13.581            6.877             5.097            4.036            4.895
                                                                       24.620            12.279            6.657             4.902            4.064           5.053
Elevación (m)




                                                                           22.694
                 90                                                                          11.455             6.492            4.701            4.128           5.285
                                                              96.236            21.042            10.777             6.380            4.473           4.222           Description: Filtro
                                                                  46.702            19.982                                                                            Wt: 19.6
                                                                                                       10.485            6.361            4.598                       Phi: 34                     Description: Enrocado1
                 80                                                    41.518            18.421             10.295            6.405                                   C: 0                        Wt: 23.5
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                                                                                     51.776
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                                                             Description: PConcreto                                                                                                                  C: 0                                                 Description: Dren
                 60                                          Wt: 23.5                                                                                                     Description: AluviPre                                                           Wt: 19.6
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                                                             C: 90                                                                                                        Phi: 40                                             Wt: 18                      C: 0
                                                                                                                                                                          C: 0                                                Phi: 33
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                 50
                                                                                                                                                                          Description: Alucim                                                Description: Uña
                                                                                                                                                                          Wt: 18                                                             Wt: 18
                                                                                                                                                                          Phi: 33.5                                                          Phi: 33
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                 40
                                 Description: ApoyoRelleno
                                 Wt: 16
                                 Phi: 30                                                                                                                                  Description: RocaCimentacion
                                 C: 5                           Description: Relleno Impermeable                                                                          Wt: 17.6
                 30                                             Wt: 18                                                                                                    Phi: 19.2
                                                                Phi: 30                                                                                                   C: 90
                                                                C: 10

                 20


                 10
                      20   40        60                      80                               100                                 120                             140                       160                    180             200                    220                 240   260   280

                                                                                                                                                                  Distancia (m)



                                ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO – AGUAS ARRIBA
                                            ESTADO DESEMBALSE PRIMERA PARADA
150
                                                                                                                                PRESA PILLONES
                                                                           ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO
                140                                                          ESTADO DESEMBALSE SEGUNDA PARADA
                                                                                        AGUAS ARRIBA
                130
                                                                                                                                                    FS = 2.963
                120
                                                                                                                                3.124


                110                                                                                                3.341            3.109

                                                                                                       3.936            3.189            3.102

                                                                                           4.607           3.759            2.990           3.112

                100                                                           6.009            4.443            3.596           2.963            3.145
                                                                                   5.611           4.245           3.459            2.969            3.219
Elevación (m)




                                                                                       5.449           4.084            3.324            2.999           3.365
                 90                                                        9.170           5.315           4.047            3.206            3.012
                                                                                                                                                          Description: Filtro
                                                                                               5.223            4.103            3.101                    Wt: 19.6
                                                                                                                                                          Phi: 34                        Description: Enrocado1
                 80                                                                                5.413            4.217                                 C: 0                           Wt: 23.5
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                                                                                                                                                                                            Wt: 20
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                                                            Description: PConcreto                                                                                                          C: 0                                                  Description: Dren
                 60                                         Wt: 23.5                                                                                             Description: AluviPre                                                            Wt: 19.6
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                 50
                                                                                                                                                                 Description: Alucim                                                 Description: Uña
                                                                                                                                                                 Wt: 18                                                              Wt: 18
                                                                                                                                                                 Phi: 33.5                                                           Phi: 33
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                 40
                                Description: ApoyoRelleno
                                Wt: 16
                                Phi: 30                                                                                                                          Description: RocaCimentacion
                                C: 5                            Description: Relleno Impermeable                                                                 Wt: 17.6
                 30                                             Wt: 18                                                                                           Phi: 19.2
                                                                Phi: 30                                                                                          C: 90
                                                                C: 10

                 20


                 10
                      20   40       60                      80                        100                               120                              140                       160                     180            200                     220                 240   260   280

                                                                                                                                                         Distancia (m)



                                ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO – AGUAS ARRIBA
                                           ESTADO DESEMBALSE SEGUNDA PARADA
150
                                                                                                                                     PRESA PILLONES
                                                                            ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO
                140                                                           ESTADO DESEMBALSE TERCERA PARADA
                                                                                         AGUAS ARRIBA
                130
                                                                                                                                                            FS = 2.496
                120

                                                                                                                                2.785
                110
                                                                                                                    2.806               2.762

                                                                                                        3.102               2.714               2.898

                                                                                                                                                        3.116
                100                                                                         3.584               2.917               2.648

                                                                                                    3.333           2.747               2.585               3.372
                                                                                4.606

                                                                                                                            2.607               2.654               3.811
Elevación (m)




                                                                                      4.310             3.181

                 90                                                         6.469             4.032             3.090               2.514               2.835               4.592

                                                                                                                        2.908               2.496               3.111
                                                                                6.029               3.761
                                                                                                                                                                        Description: Filtro
                                                                                                            3.590           2.755               2.538                   Wt: 19.6
                                                                                        5.610                                                                                                        Description: Enrocado1
                 80                                                                           5.212             3.592               2.650
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                 70                                                                                                                                                                                     Description: AluviPre1
                                                                                                                                                                                                        Wt: 20
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                                                             Description: PConcreto                                                                                                                     C: 0                                                 Description: Dren
                 60                                          Wt: 23.5                                                                                                        Description: AluviPre                                                           Wt: 19.6
                                                             Phi: 45                                                                                                         Wt: 20                                              Description: Berma          Phi: 34
                                                             C: 90                                                                                                           Phi: 40                                             Wt: 18                      C: 0
                                                                                                                                                                             C: 0                                                Phi: 33
                                                                                                                                                                                                                                 C: 0
                 50
                                                                                                                                                                             Description: Alucim                                                Description: Uña
                                                                                                                                                                             Wt: 18                                                             Wt: 18
                                                                                                                                                                             Phi: 33.5                                                          Phi: 33
                                                                                                                                                                             C: 0                                                               C: 0
                 40
                                 Description: ApoyoRelleno
                                 Wt: 16
                                 Phi: 30                                                                                                                                     Description: RocaCimentacion
                                 C: 5                           Description: Relleno Impermeable                                                                             Wt: 17.6
                 30                                             Wt: 18                                                                                                       Phi: 19.2
                                                                Phi: 30                                                                                                      C: 90
                                                                C: 10

                 20


                 10
                      20   40        60                      80                       100                                  120                                     140                         160                    180             200                    220                 240   260   280

                                                                                                                                                                   Distancia (m)



                                ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO – AGUAS ARRIBA
                                            ESTADO DESEMBALSE TERCERA PARADA
150
                                                                                                                                  PRESA PILLONES
                                                                            ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO
                140                                                                 ESTADO FIN DE DESEMBALSE
                                                                                         AGUAS ARRIBA
                130
                                                                                                                                                        FS = 2.110
                120


                110                                                                                                                   2.591

                                                                                                                          2.332              2.824

                                                                                                              2.356           2.314               3.141

                100                                                                               2.731           2.244               2.353               3.494

                                                                                                      2.559               2.170               2.534           4.025
                                                                                      3.390                                                                                          Description: Filtro
Elevación (m)




                                                                                          3.098               2.401               2.188              2.835            4.926          Wt: 19.6
                                                                             4.682
                 90                                                                                                                                       3.211              6.795
                                                                                                                                                                                     Phi: 34
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                                                                                                                                                              Distancia (m)



                                ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO – AGUAS ARRIBA
                                                ESTADO FIN DE DESEMBALSE
FACTORES DE SEGURIDAD OBTENIDOS EN EL ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE
     TALUDES ESTADO DE INFILTRACIÓN CONSTANTE (AGUAS ABAJO)



                                          Factor de Seguridad
               Condición
                                       Estático        Pseudoestático

Infiltración constante u operación       1.786               1.307




  FACTORES DE SEGURIDAD OBTENIDOS EN EL ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE
  TALUDES EN LAS DIFERENTES PARADAS DE DESEMBALSE (AGUAS ARRIBA)


                                          Factor de Seguridad
               Condición
                                                  Estático
Primera Parada de Desembalse                       4.032
Segunda Parada de Desembalse                       2.963
Tercera Parada de Desembalse                       2.496
Ultima Parada de Desembalse                        2.110
ANÁLISIS DE DEFORMACIONES
Para determinar las deformaciones generadas en el cuerpo de la
presa se ha hecho uso del programa de cómputo de SIGMA/W.
Este es un programa de elementos finitos que es utilizado para
determinar esfuerzos y deformaciones en estructuras de tierra,
pudiendo desarrollar análisis simples de modelo lineal elástico de
deformaciones y análisis de modelos elasto - plásticos.

El análisis de deformaciones se ha efectuado en la Sección
0+000, considerada la más crítica debido a su altura, empleando
parámetros de esfuerzo-deformación del suelo.

La evaluación de esfuerzos y deformaciones que se generarán en
la Presa Pillones se ha realizado mediante el modelo lineal
elástico.
Diseño presa Pillones
Diseño presa Pillones
Diseño presa Pillones
Diseño presa Pillones
Diseño presa Pillones
Diseño presa Pillones
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Diseño presa Pillones

  • 1. XIV CONGRESO NACIONAL XIV DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA CIVIL CONEIC Universidad Nacional “Santiago Antunez de Mayolo” HUARAZ 20006 21 al 26 de Agosto DISEÑO E INSTRUMENTACIÓN GEOTÉCNICA DE LA PRESA PILLONES - AREQUIPA Dr. Jorge E. Alva Hurtado FIC-UNI UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Civil
  • 2. PRESA PILLONES - AREQUIPA
  • 3. PRESA PILLONES - AREQUIPA
  • 4. UBICACIÓN La presa Pillones se encuentra ubicada en la cuenca del río Sumbay, entre las cotas 4300 y 4500 msnm, en el distrito de San Juan de Chuca, provincia de Caylloma, departamento de Arequipa. Esta presa ha sido construida por el Consorcio Colca integrado por las empresas C. y M. Vizcarra, JACCSA, Constructora Upaca y Obras de Ingeniería. El diseño, análisis e instrumentación geotécnica de la presa Pillones fue realizado por la Empresa Jorge E. Alva Hurtado Ingenieros E.I.R.L.
  • 5. 1 00 1 20 1 40 1 60 1 80 2 00 2 20 2 40 2 60 2 80 3 00 3 20 83 30 83 30 ECUADOR COLOMBIA 83 10 83 10 PRESA CONDOROMA R PRESA ío Co EL PAÑE a lca rm oA CA O Rí A 82 90 82 90 LI C ñe BOCATOMA TUTI Sibaya JU Pa EA V.Coropuna Callali A Río CASTILLA BRASIL N R ío O CHIVA Co Río Colca CANAL Madriga P E R U lca Lari CoporaqueY PAÑE- SUMBAY 82 70 l 82 70 Pichollo CAYLLOMA Maca Yanque Chalhuanca DIQUE DE LAGUNA PA Achoma Rí EL INDIO o ESPAÑOLES Huambo C ALTO CASTILLA V. Sabancaya Pi llo CANAL Lima IF ne lca s ZAMACOLA Río anca Co Volcan Ampata IC 82 50 82 50 o Rí O CHUQUIBAMBA u IMATA alh ADUCCION Iray EMBALSE Arequipa Ch COLCA-SIGUAS Rìo Sumbay PILLONES DERIVACION SUMBAY-PILLONES BOLIVIA VALLE 82 30 DE Sumbay Pillones 82 30 MAJES ay UBICACIÓN DEL PROYECTO s mb ua APLAO SISTEMA DE REGULACION HIDRICA g Su Si DE LA CUENCA DEL RIO SUMBAY ío Río R PRESA es 82 10 CENTRAL HIDROELECTRICA EL FRAYLE 82 10 Río Maj BOCATOMA DE PITAY CHARCANI V CORIRE ili Yura Ch PRESA Río AGUADA BLANCA Pampa Alta de PAMPA DE SIGUAS 81 90 Majes Volcan Misti 81 90 C. Pa n am CAMANA eric ana Río Chi li AREQUIPA LEYENDA ana as Cam igu 81 70 Río tera Túnel y/o Canal Construido oS Carre ricana 81 70 me Túnel y/o Canal por Construir Rí CAMANA Pana AREQUIPA Río Vitor Embalse Existente a lc ui Central Hidroeléctrica Existente Q Pamamericana ío R 81 50 81 50 Carretera Asfaltada QUILCA Vía Sin Asfaltar Vía Férrea ISLAY Limite Provincial Ca 81 30 81 30 rre Río ter MATARANI a MOLLENDO Río Tam bo NOTA: COPIA DEL PLANO HARZA C-01 OBRAS CIVILES 81 10 81 10 A TACNA ESCALA GRAFICA 0.0 20 40 60 80 100 Km 81 90 81 90 1 00 1 20 1 40 1 60 1 80 2 00 2 20 2 40 2 60 2 80 3 00 3 20 SUPERVISION CONTRATISTA EMPRESA DE GENERACION ELECTRICA DE AREQUIPA S.A. PRO-ENERGIA APROBADO APROBADO APROBADO APROBADO " PROYECTO EJECUTIVO DEL SISTEMA DE REGULACION HIDRICA DE LA CUENCA DEL RIO SUMBAY " Plano N°: PRESA " PILLONES" Y OBRAS CONEXAS PG-01 Ing° EDGAR VELASCO VELASQUEZ Ing° ENRIQUE BERNARDO CANGAHUALA Ing° CESAR BAYRO ORELLANA Ing° JESUS VELA BELLIDO UBICACION DEL PROYECTO PILLONES Fecha: Escala: REPRESENTANTE LEGAL JEFE DE SUPERVISION(E) REPRESENTANTE LEGAL RESIDENTE DE OBRA ABRIL 2006 INDICADA
  • 6. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO El Sistema Pillones está conformado por la derivación Sumbay – Pillones que permitirá derivar las aguas del río Sumbay hacia la micro-cuenca Pillones para ser almacenadas en el embalse Pillones de 80 MMC de capacidad total. La derivación operará solamente en época de avenidas y estará conformada por la Toma en el río Sumbay y el Túnel; ha sido diseñado para una capacidad hidráulica de 40 m3/s. La obra permitirá a EGASA aumentar en 18% su capacidad de generación eléctrica.
  • 8. PRESA Y RESERVORIO DE PILLONES • Inagurada el 15 de agosto del 2006 • Inversión: US$23 Millones • Pillones incrementará el caudal del Río Chili de 8.0 a 11.0 m3/s en época de sequías • El agua almacenada en la época de lluvias se regulará en época de sequías para: Generación adicional de 20 MW de energía eléctrica – EGASA Agricultura Concentradora Cerro Verde • Importancia de Pillones La regulación evitará: Pérdida en el océano Daños y pérdidas en época de avenidas
  • 9. La presa tiene una altura de 26 metros y está constituida por un relleno de material homogéneo, teniendo en su cara anterior un filtro y pantalla de concreto impermeable, y en la cara posterior enrocado de protección (Rip Rap) y berma de apoyo. La cimentación de la presa en la parte anterior descansa sobre lecho rocoso, anclada mediante un plinto de concreto, que es apoyo de la losa de protección de concreto y desde donde se ejecutó la cortina de inyecciones de impermeabilización y consolidación.
  • 10. PRESA PILLONES – PLANTA GENERAL Y PERFIL
  • 11. PRESA PILLONES – PERFIL GEOTÉCNICO
  • 12. DISEÑO DE LA PRESA PILLONES ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN ANÁLISIS DE ESTABILIDAD ANÁLISIS DE DEFORMACIONES
  • 14. El análisis de infiltraciones a través del cuerpo de la presa se ha realizado mediante el programa SEEP/W, el cual utiliza el método de elementos finitos para modelar el material, la geometría, el movimiento y la distribución de la presión de poros dentro de los materiales que constituyen el cuerpo de la presa y su fundación. El análisis de infiltración se ha efectuado en la Sección 0+000, considerada la más crítica debido a su altura. El análisis se ha efectuado tomándose en cuenta el nivel del embalse en el NAMO (Nivel de Agua Máximo de Operación) cuya cota es 4374.30 m.s.n.m.
  • 15. COEFICIENTES DE PERMEABILIDAD UTILIZADOS EN EL ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN Material K (cm/s) Cuerpo de la Presa 4.70 x 10-2 Aluvial de Cimentación 2.50 x 10-3 Cimentación Rocosa (<30m) 1.00 x 10-4 Cimentación Rocosa (>30m) 5.00 x 10-5 Relleno Impermeable 1.00 x 10-5 Apoyo de Relleno 1.00 x 10-2 Uña 4.37 x 10-2 Berma 4.93 x 10-2 Filtro 2.25 x 10-1 Dren 2.25 x 10-1 Enrocado 2.25 x 10-1 Cara de Concreto 1.00 x 10-9 Concreto Poroso 1.00 x 10-3 Cortina de Inyección 5.00 x 10-5
  • 16. ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN MALLA DE ELEMENTOS FINITOS 120 110 Filtro k = 2.25 X 10-1 cm/s 100 NAMO = 4374.30 m.s.n.m. Enrocado Cara de Concreto k = 2.25 X 10-1 cm/s 90 k = 1.0 X 10-9 cm/s Relleno Impermeable Berma 80 k = 1.0 X 10-5 cm/s k = 4.7 X 10-2 cm/s k = 4.93 X 10-2 cm/s Apoyo Relleno k = 1.0 X 10-2 cm/s 70 k = 4.37 X 10-2 cm/s Elevación (m) k = 2.5 X 10-3 cm/s 60 Cortina de Inyección 50 k = 5.0 X 10-5 cm/s k = 1.0 X 10-4 cm/s 40 30 20 k = 5.0 X 10-5cm/s 10 0 -10 -20 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 Distancia (m) MALLA DE ELEMENTOS FINITOS UTILIZADA EN EL ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN DE LA PRESA PILLONES - SECCIÓN 0 +000
  • 17. 130 ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN 120 CONTORNO DE GRADIENTE DE VELOCIDADES 110 100 NAMO = 4374.30 m.s.n.m. 90 80 Elevación (m) 70 60 50 0.6 0.5 0.4 40 0.3 30 0.1 0.1 20 0.2 0.2 10 0 -10 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 Distancia (m) ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN – CONTORNO DE GRADIENTE DE VELOCIDADES
  • 18. 130 ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN 120 CURVAS ISOPIEZOMÉTRICAS 110 100 NAMO = 4374.30 m.s.n.m. 90 -20 80 -10 Elevación (m) 70 0 60 10 50 20 40 30 30 40 70 20 50 80 60 10 90 0 -10 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 Distancia (m) ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN – CURVAS ISOPIEZOMÉTRICAS
  • 19. 130 ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN 120 LÍNEAS EQUIPOTENCIALES 110 100 NAMO = 4374.30 m.s.n.m. 90 2.3599e-005 80 Elevación (m) 70 6.0924e-007 60 2.6202e-005 94 50 7.1266e-007 40 2.0741e-005 30 70 92 20 72 74 76 90 10 84 78 80 86 88 0 -10 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 Distancia (m) ANÁLISIS DE INFILTRACIÓN – LÍNEAS EQUIPOTENCIALES
  • 20. El caudal de infiltración total que pasa por el cuerpo de la presa y su cimentación calculado en la sección aguas abajo de la presa es de 2.6202-05 m3/s/m, equivalente a un caudal de infiltración de 21.40 l/s, valor que está dentro de los rangos de los caudales de filtraciones registrados en los aforos realizados. De estos análisis se puede concluir que la presa se está comportando adecuadamente, tal como se esperaba en el diseño.
  • 22. El análisis de estabilidad de la presa Pillones se realizó mediante un análisis estático y pseudo-estático de los taludes aguas arriba y abajo de la presa. El análisis de estabilidad estático se realizó utilizando el método de equilibrio límite de Bishop (1955) en base a la geometría existente, los parámetros de resistencia cortante y la posición de nivel freático determinado por las mediciones realizadas con los piezómetros. Para el análisis pseudo-estático se utilizó un coeficiente lateral sísmico de 0.16. El análisis de estabilidad de la presa se ejecutó en la Sección 0+000 para el estado de infiltración constante u operación y para las distintas etapas del desembalse de la presa. Para realizar el análisis de estabilidad se ha utilizado el programa de cómputo SLOPE/W.
  • 23. PARÁMETROS DE RESISTENCIA CORTANTE UTILIZADOS EN EL ANÁLISIS DE ESTABILIDAD Parámetros de Resistencia Cortante Material γ φ’ c’ (KN/m3) (KPa) (º) Cuerpo de la Presa 20 0 40 Aluvial de Cimentación 18 0 33.5 Cimentación Rocosa 17.6 90 19.2 Relleno Impermeable 18 10 30 Apoyo Relleno 16 5 30 Uña 18 0 33 Berma 18 0 33 Filtro 19.6 34 0 Dren 19.6 34 0 Enrocado 23.5 0 40 Cara de Concreto 23.5 90 45
  • 24. PRESA PILLONES 150 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO ESTADO INFILTRACIÓN CONSTANTE 140 AGUAS ABAJO 130 FS = 1.786 2.820 120 3.061 2.185 3.386 2.371 2.040 3.852 110 2.530 1.964 2.035 4.583 2.738 1.957 2.051 2.223 5.895 3.024 2.039 1.962 2.102 3.171 100 8.897 3.448 2.237 1.834 2.049 2.875 5.380 4.141 Elevación (m) 2.417 1.786 2.081 2.660 4.649 90 2.677 1.840 2.170 2.416 4.110 Description: PConcreto Description: Filtro Wt: 23.5 Wt: 19.6 2.046 1.952 2.408 3.607 Phi: 45 Phi: 34 Description: Enrocado1 80 C: 90 C: 0 Wt: 23.5 1.865 2.591 3.440 Phi: 40 C: 0 2.783 3.412 70 Description: AluviPre1 4.792 Wt: 20 Phi: 40 C: 0 Description: Dren 60 Description: AluviPre Wt: 20 Wt: 19.6 Description: Berma Phi: 34 Phi: 40 Wt: 18 C: 0 C: 0 Phi: 33 C: 0 50 Description: Alucim Description: Uña Wt: 18 Wt: 18 Phi: 33.5 Phi: 33 C: 0 C: 0 40 Description: ApoyoRelleno Wt: 16 Phi: 30 Description: RocaCimentacion Description: Relleno Impermeable Wt: 17.6 C: 5 30 Wt: 18 Phi: 19.2 Phi: 30 C: 90 C: 10 20 10 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 Distancia (m) ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO – AGUAS ABAJO ESTADO INFILTRACIÓN CONSTANTE
  • 25. PRESA PILLONES 150 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES PSEUDO ESTÁTICO ESTADO INFILTRACIÓN CONSTANTE 140 AGUAS ABAJO a = 0.16 g 130 FS = 1.307 1.847 120 1.969 1.506 2.126 1.628 1.417 2.336 110 1.721 1.384 1.339 2.634 1.841 1.390 1.366 1.420 3.092 1.999 1.450 1.385 1.368 1.779 100 3.895 2.224 1.594 1.322 1.354 1.673 2.327 2.563 1.718 Elevación (m) 1.307 1.396 1.594 2.149 90 1.895 1.359 1.488 1.514 2.001 Description: PConcreto Description: Filtro Wt: 23.5 Wt: 19.6 1.527 1.405 1.532 1.910 Phi: 45 Phi: 34 Description: Enrocado1 80 C: 90 C: 0 Wt: 23.5 1.376 1.669 1.865 Phi: 40 C: 0 1.844 1.970 70 Description: AluviPre1 2.469 Wt: 20 Phi: 40 C: 0 Description: Dren 60 Description: AluviPre Wt: 19.6 Wt: 20 Description: Berma Phi: 34 Phi: 40 Wt: 18 C: 0 C: 0 Phi: 33 C: 0 50 Description: Alucim Description: Uña Wt: 18 Wt: 18 Phi: 33.5 Phi: 33 C: 0 C: 0 40 Description: ApoyoRelleno Wt: 16 Phi: 30 Description: RocaCimentacion Description: Relleno Impermeable Wt: 17.6 C: 5 30 Wt: 18 Phi: 19.2 Phi: 30 C: 90 C: 10 20 10 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 Distancia (m) ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES PSEUDO ESTÁTICO – AGUAS ABAJO ESTADO INFILTRACIÓN CONSTANTE
  • 26. 150 PRESA PILLONES ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO 140 ESTADO DESEMBALSE PRIMERA PARADA AGUAS ARRIBA 130 FS = 4.032 120 4.519 110 4.507 4.591 5.497 4.304 4.687 7.276 5.290 4.032 4.785 100 13.581 6.877 5.097 4.036 4.895 24.620 12.279 6.657 4.902 4.064 5.053 Elevación (m) 22.694 90 11.455 6.492 4.701 4.128 5.285 96.236 21.042 10.777 6.380 4.473 4.222 Description: Filtro 46.702 19.982 Wt: 19.6 10.485 6.361 4.598 Phi: 34 Description: Enrocado1 80 41.518 18.421 10.295 6.405 C: 0 Wt: 23.5 Phi: 40 37.381 17.278 10.220 C: 0 40.900 17.393 70 Description: AluviPre1 51.776 Wt: 20 Phi: 40 Description: PConcreto C: 0 Description: Dren 60 Wt: 23.5 Description: AluviPre Wt: 19.6 Phi: 45 Wt: 20 Description: Berma Phi: 34 C: 90 Phi: 40 Wt: 18 C: 0 C: 0 Phi: 33 C: 0 50 Description: Alucim Description: Uña Wt: 18 Wt: 18 Phi: 33.5 Phi: 33 C: 0 C: 0 40 Description: ApoyoRelleno Wt: 16 Phi: 30 Description: RocaCimentacion C: 5 Description: Relleno Impermeable Wt: 17.6 30 Wt: 18 Phi: 19.2 Phi: 30 C: 90 C: 10 20 10 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 Distancia (m) ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO – AGUAS ARRIBA ESTADO DESEMBALSE PRIMERA PARADA
  • 27. 150 PRESA PILLONES ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO 140 ESTADO DESEMBALSE SEGUNDA PARADA AGUAS ARRIBA 130 FS = 2.963 120 3.124 110 3.341 3.109 3.936 3.189 3.102 4.607 3.759 2.990 3.112 100 6.009 4.443 3.596 2.963 3.145 5.611 4.245 3.459 2.969 3.219 Elevación (m) 5.449 4.084 3.324 2.999 3.365 90 9.170 5.315 4.047 3.206 3.012 Description: Filtro 5.223 4.103 3.101 Wt: 19.6 Phi: 34 Description: Enrocado1 80 5.413 4.217 C: 0 Wt: 23.5 6.658 Phi: 40 C: 0 70 Description: AluviPre1 Wt: 20 Phi: 40 Description: PConcreto C: 0 Description: Dren 60 Wt: 23.5 Description: AluviPre Wt: 19.6 Phi: 45 Wt: 20 Description: Berma Phi: 34 C: 90 Phi: 40 Wt: 18 C: 0 C: 0 Phi: 33 C: 0 50 Description: Alucim Description: Uña Wt: 18 Wt: 18 Phi: 33.5 Phi: 33 C: 0 C: 0 40 Description: ApoyoRelleno Wt: 16 Phi: 30 Description: RocaCimentacion C: 5 Description: Relleno Impermeable Wt: 17.6 30 Wt: 18 Phi: 19.2 Phi: 30 C: 90 C: 10 20 10 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 Distancia (m) ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO – AGUAS ARRIBA ESTADO DESEMBALSE SEGUNDA PARADA
  • 28. 150 PRESA PILLONES ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO 140 ESTADO DESEMBALSE TERCERA PARADA AGUAS ARRIBA 130 FS = 2.496 120 2.785 110 2.806 2.762 3.102 2.714 2.898 3.116 100 3.584 2.917 2.648 3.333 2.747 2.585 3.372 4.606 2.607 2.654 3.811 Elevación (m) 4.310 3.181 90 6.469 4.032 3.090 2.514 2.835 4.592 2.908 2.496 3.111 6.029 3.761 Description: Filtro 3.590 2.755 2.538 Wt: 19.6 5.610 Description: Enrocado1 80 5.212 3.592 2.650 Phi: 34 Wt: 23.5 C: 0 Phi: 40 C: 0 70 Description: AluviPre1 Wt: 20 Phi: 40 Description: PConcreto C: 0 Description: Dren 60 Wt: 23.5 Description: AluviPre Wt: 19.6 Phi: 45 Wt: 20 Description: Berma Phi: 34 C: 90 Phi: 40 Wt: 18 C: 0 C: 0 Phi: 33 C: 0 50 Description: Alucim Description: Uña Wt: 18 Wt: 18 Phi: 33.5 Phi: 33 C: 0 C: 0 40 Description: ApoyoRelleno Wt: 16 Phi: 30 Description: RocaCimentacion C: 5 Description: Relleno Impermeable Wt: 17.6 30 Wt: 18 Phi: 19.2 Phi: 30 C: 90 C: 10 20 10 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 Distancia (m) ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO – AGUAS ARRIBA ESTADO DESEMBALSE TERCERA PARADA
  • 29. 150 PRESA PILLONES ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO 140 ESTADO FIN DE DESEMBALSE AGUAS ARRIBA 130 FS = 2.110 120 110 2.591 2.332 2.824 2.356 2.314 3.141 100 2.731 2.244 2.353 3.494 2.559 2.170 2.534 4.025 3.390 Description: Filtro Elevación (m) 3.098 2.401 2.188 2.835 4.926 Wt: 19.6 4.682 90 3.211 6.795 Phi: 34 4.362 2.898 2.264 2.192 C: 0 2.814 2.159 2.339 3.702 4.056 2.662 Description: Enrocado1 80 3.737 2.720 2.110 Wt: 23.5 3.560 2.586 2.224 Phi: 40 C: 0 70 Description: AluviPre1 Wt: 20 Phi: 40 Description: PConcreto C: 0 Description: Dren 60 Wt: 23.5 Description: AluviPre Wt: 19.6 Phi: 45 Wt: 20 Description: Berma Phi: 34 C: 90 Phi: 40 Wt: 18 C: 0 C: 0 Phi: 33 C: 0 50 Description: Alucim Description: Uña Wt: 18 Wt: 18 Phi: 33.5 Phi: 33 C: 0 C: 0 40 Description: ApoyoRelleno Wt: 16 Phi: 30 Description: RocaCimentacion C: 5 Description: Relleno Impermeable Wt: 17.6 30 Wt: 18 Phi: 19.2 Phi: 30 C: 90 C: 10 20 10 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 Distancia (m) ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTÁTICO – AGUAS ARRIBA ESTADO FIN DE DESEMBALSE
  • 30. FACTORES DE SEGURIDAD OBTENIDOS EN EL ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTADO DE INFILTRACIÓN CONSTANTE (AGUAS ABAJO) Factor de Seguridad Condición Estático Pseudoestático Infiltración constante u operación 1.786 1.307 FACTORES DE SEGURIDAD OBTENIDOS EN EL ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES EN LAS DIFERENTES PARADAS DE DESEMBALSE (AGUAS ARRIBA) Factor de Seguridad Condición Estático Primera Parada de Desembalse 4.032 Segunda Parada de Desembalse 2.963 Tercera Parada de Desembalse 2.496 Ultima Parada de Desembalse 2.110
  • 32. Para determinar las deformaciones generadas en el cuerpo de la presa se ha hecho uso del programa de cómputo de SIGMA/W. Este es un programa de elementos finitos que es utilizado para determinar esfuerzos y deformaciones en estructuras de tierra, pudiendo desarrollar análisis simples de modelo lineal elástico de deformaciones y análisis de modelos elasto - plásticos. El análisis de deformaciones se ha efectuado en la Sección 0+000, considerada la más crítica debido a su altura, empleando parámetros de esfuerzo-deformación del suelo. La evaluación de esfuerzos y deformaciones que se generarán en la Presa Pillones se ha realizado mediante el modelo lineal elástico.