obras hidráulicas

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DISEÑO GEOMETRIA DE LA PRESA DE TIERRA ZONIFICADA
1.-DETERMINACIÓN DEL ANCHO DEL CORONAMIENTO
2.-TALUDES DE LA PRESAAGUAS ARRIBA YABAJO

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3.-BASE DE LA PRESA
4.-DIMENCIONAMIENTO PRELIMINAR DEL NUCLEO DE ARCILLA
La presa se considera heterogénea si el ancho en horizontal de la zona impermeable; en cualquier punto, es
igual o mayor que la altura de terraplén sobre ese punto de la presa, y no menor que 3 metros. El ancho
máximo de la zona impermeable vendrá condicionado por criterios de estabilidad y filtración, así como la
disponibilidad de material.
El terraplén debe zonificarse para utilizar la mayor cantidad de materiales posibles de las excavaciones en la
obra y de las zonas de cantera cercanas al sitio. Es común el diseño de un núcleo el cual está rodeado de
filtros y de materiales más gruesos y resistentes.
El espaldón aguas abajo no sirve de drenaje y da estabilidad a los taludes, igualmente el espaldón aguas arriba
da estabilidad a los taludes respectivos.
4.1.-ANCHO SUPERIOR DEL NÚCLEO

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NÚCLEO IMPERMEABLE
El tamaño del núcleo depende del material y de la cimentación. Puede ser grueso o delgado según la pérdida de agua que se
pueda admitir y según el material que lo constituye.
Material Núcleo Cohesión Núcleo
Arena limosa – Núcleo Grueso
Limo arcillosa
Arcilla- Núcleo Delgado
Diseño del Núcleo
 El espesor del núcleo debe establecerse teniendo en cuenta consideraciones de filtración de agua y erosión interna.
 En general el espesor del núcleo debe ser igual o mayor al 25% o 30 % de la carga hidráulica en cualquier punto
altura en el sitio
 El espesor mínimo en la corona del núcleo debe ser de 3.0 metros para permitir la compactación.
En todas las transiciones de materiales finos y gruesos debe construirse un filtro.
Como no contamos con la primera información entonces utilizaremos los dos criterios siguientes para su desarrollo
4.2. ESPESOR DEL NÚCLEO EN LA BASE DE LA PRESA
Espesor en la base
Núcleo central. Espesor en la base (0,3 a 0,5 H) H es la altura de la presa
Núcleo inclinado. Espesor en la base (0,4 a 0,2 H) H es la altura de la presa
Pantalla. Espesor en la base (0,3 a 0,1 H) H es la altura de la presa
El espesor del núcleo en la base depende también de si el núcleo es grueso o delgado, a continuación se detallan
algunos criterios:
La anchura mínima del núcleo en la base puede ser H/2 si el núcleo es grueso.
Un núcleo delgado puede proyectarse si el material que lo constituye es muy impermeable y la compactación es
bien controlada. En este caso, el espesor en la base es del orden (1/3-1/7) H.
Como se trata de un núcleo central tomamos el siguiente criterio

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4.3.- DISEÑO DEL DENTELLÓN DEL NÚCLEO
Se pueden construir de madera, de hormigón, de cortinas de inyecciones de cemento, de ataguías, tabla estacas de acero o
tierra impermeable en una zanja.
Los dentellones de hormigón se colocan debajo de los zampeados o debajo de la sección vertedora. Y además de actuar
como dentellones, contribuyen a la estabilidad de la presa, cuando se colocan en la sección vertedora.
La turificación se puede disminuir con un dentellón aguas abajo del zampeado. Se puede colocar un dren tendido sobre el
material graduado como filtro, inmediatamente aguas arriba del dentellón, o enroca miento, en un colchón de grava
graduada sobre el material de aguas abajo del zampeado para aumentar las fuerzas hacia abajo.
Para UN PREDISEÑO se puede considerar los distintos tipos de dentellones en distintos materiales según lo siguiente:
a) Dentellones de tierra del mismo material del núcleo impermeable de la presa.
Siempre que sea posible, las filtraciones de una cimentación permeable se deben cortar con un dentellón que llegue el
estrato impermeable.
La anchura mínima del fondo (e) varía entre 0.6 m (USBR) y 1.0 m (HIMAT, para presas pequeñas),
El dentellón puede tener las paredes verticales o inclinadas disminuyendo hacia abajo, ya que las fuerzas d e filtración han
disminuido al hacer el agua su recorrido en sentido vertical.
Es necesario controlar el agua mientras permanezca abierta la excavación para el dentellón.
b) Dentellones parciales
Experimentos hechos han demostrado que un dentellón que se profundice un 50% de la distancia en el estrato permeable
reduce un 25% la filtración, y si se profundiza un 80% las filtraciones se reducen en un 50%.
c) Dentellones con tablestacas de acero
Se usan ocasionalmente en combinación con un dentellón en tierra. Están limitados a cimentaciones de limo, arena y grava
fina pues problemas del hincado en gravas pueden esperarse al romperse o doblarse el dentellón, aparte que resultan
costosos. Por las uniones se pueden presentar filtraciones por lo que su efectividad se reduce.

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d) Dentellones de concreto in situ (diafragmas)
Se construyen bombeando o inyectando lechadas de cemento que al mezclarse con el material de cimentación forman un
elemento de arena y gravas unidas con cemento. Si el estrato impermeable está a cierta profundidad se puede combinar
un dentellón en tierra y un diafragma.
Con el objeto de disponer un espesor suficiente de material impermeable y de un buen contacto con la roca la anchura
del fondo de la zanja del dentellón debe aumentarse al crecer la carga en el vaso, se disminuye al aumentar la
profundidad de la misma, la fuerza de infiltración en el contacto con la cimentación disminuirá debido a la perdida de

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carga hidráulica, al hacer el recorrido vertical más largo, al aumentar su profundidad. El ancho conveniente de la zanja
del dentellón se puede determinar por medio de la fórmula:
La anchura mínima del fondo deberá ser 20 pies o 6m., para que el equipo de excavación y de compactación pueda
operar eficientemente. En zanjas que están debajo del nivel freático, deben desaguarse por medio de coladeras de punta
o con bombas de cárcamo.
5.- GEOMETRÍA DE LA PRESA ZONIFICADA (ESQUEMA DE DIMENSIONES)

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6.PLANO DE PRESA ZONIFICADOA ESCALA ADECUADA