PRESAS DE TERRAPLN PRESAS DE TIERRA

1
PRESAS DE TERRAPLÉNPRESAS DE TIERRA

• OSCAR ANDRÉS ESTRADA RESTREPO
• INGENIERÍA CIVIL
• UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

2
PRESAS DE TERRAPLÉN

• Presa Ataturk, Río Eufrates - Turquía.

3
PRESAS DE TERRAPLÉN

• Las presas de terraplén son presas masivas hechas
  de tierra o roca.
• Al igual que las presas de gravedad, dependen de
  su peso para resistir el empuje del agua.

Presa Ataturk, Río Eufrates - Turquía.
4
TIPOS DE PRESAS DE TERRAPLÉN

• Una presa de terraplén puede tener cualquier
  combinación de tierra, roca y material del núcleo
  en diferentes disposiciones.
• Las presas de cola (grandes estructuras que
  sostienen residuos de minería), son un tipo de
  presa de terraplén.

Presa Geist, Philadelphia - USA.
5
CRITERIOS DE DISEÑO

•  - Localización de la Obra
• Cantidad y localización de materiales
• Función de la Obra
• - Tipo de cimentación, presa y características
  del embalse
• - Clima y plazo de construcción
• - Geología de la zona y características sísmicas
  del lugar
• - Importancia de la obra

Presa Geist, Philadelphia - USA.
6
ASPECTOS DEL DISEÑO

•  1.     Zonificación de los rellenos de los
  taludes
•  2.     Localización del vertedero
•  3.     Borde libre
•  4.     Control de infiltración en la cimentación
•  5.     Obras de desagüe
•  6.     Protección del talud aguas arriba

Para el diseño es completamente necesario
realizar minuciosos análisis de          
Infiltración         Estabilidad        
Fracturamiento hidráulico        
Agrietamientos         Sismicidad        
Asentamientos y deformación
7
TIPOS DE PRESAS DE TERRAPLÉN

• Con materiales excavados en las cercanías
• Homogéneas (Impermeabilidad y estabilidad )
• Heterogéneas (Zona impermeable Zona de
  drenaje- Zona estructural o de soporte)
• Presa de Tierra
• Mas del 50 del volumen son suelos compactados
• Enrocado
• Más del 50 son materiales fraccionales de
  tamaños grandes
• Tierra-enrocado

8
PRESAS DE RELLENO DE TIERRA Y RELLENO DE
TIERRA-ENROCADO
9
PRESAS DE TERRAPLEN - PARTES
1.    Cresta o corona 2.    Revestimiento de la
corona 3.    Filtros 4.    Corazón o núcleo
impermeable 5.    Trinchera 6.   
Transiciones 7.    Enrocamientos 8.    Deposito
aluvial 9.    Roca basal
10.      Talud aguas arriba 11.      Talud aguas
abajo 12.      Pantalla de inyecciones 13.     
Galería 14.      Drenes 15.      Pozos de
alivio 16.      Embalse 17.      Bordo
Libre 18.      Altura de la cortina
10
PRESAS DE TERRAPLÉN CARACTERÍSTICAS

• Las presas de terraplén suelen tener alguna
  clase de interior a prueba de agua (llamada
  núcleo) la cual está cubierta con un lleno de
  tierra o roca.

11
PRESAS DE TERRAPLÉN
Tomado de Estructuras Hidráulicas (Novak et al)
12
PRESAS DE TERRAPLÉN - PRINCIPIOS

• En el caso de la presa de terraplén se tiene que
  el agua empuja la presa pero el gran peso de la
  presa empuja la estructura hacia abajo, dentro
  del suelo y evita que la presa colapse. Pero
  también hay muchas otras fuerzas que pueden
  actuar sobre una presa de terraplén entre las
  cuales figuran

Presa New Waddell, Arizona - USA.
13
FUERZAS SOBRE PRESAS DE TERRAPLÉN

• Puede haber agua en el lado aguas abajo de la
  presa, la cual tendrá el mismo tipo de fuerzas
  verticales y horizontales sobre la presa que el
  agua en el lado aguas arriba.
• Presión hidrostática interna en poros, grietas y
  juntas.
• Variaciones de temperatura.
• Reacciones químicas.
• Carga de oleaje en el lado de aguas arriba.
• Cargas de sismo.
• Asentamiento de la fundación o de los estribos.
• Otras estructuras en la parte superior de la
  presa compuertas, puente, carros.

14
FUNDACIÓN IMPERMEABLE
FUNDACIÓN PERMEABLE
15
MECANISMOSDEFALLA EN PRESAS DE TERRAPLÉN
Tomado de Estructuras Hidráulicas (Novak et
al)
16
RASTRILLOS Y CONTROL DE INFILTRACIÓN INFERIOR.
Tomado de Estructuras Hidráulicas (Novak et al)
17
PRESAS DE TERRAPLÈN

• Ventajas
• Aplicable en distintos tipos de sitio (Valles
  amplios o gargantas estrechas).
• Adaptable a un amplio rango de condiciones de
  fundación, desde rocas competentes hasta
  formaciones de suelos blandos y compresibles o
  permeables.
• Usa materiales de la zona minimiza la necesidad
  de importar o transportar grandes cantidades de
  material.
• El diseño es flexible, muchas posibilidades de
  aprovechar los materiales y las condiciones.

18
PRESAS DE TERRAPLÈN

• Ventajas
• La construcción es mecanizada y continua.
• Los costos unitarios del terraplén suben más
  lentamente que los del concreto.
• Bien diseñada se puede ajustar con seguridad a un
  apreciable grado de asentamiento deformación.

19
PRESAS DE TERRAPLÈN

• Desventajas
• Muy vulnerable por sobrevertido.
• Hay que garantizar realce para crecidas
• Vertedero suficiente
• Vertedero separado
• Vulnerable filtración y erosión interna en la
  presa o en la fundación.

20
PRESAS DE TERRAPLÉN EN COLOMBIA
Presa de San Rafael, Santa Fe de Bogotá,
Cundinamarca

• Función Abastecimiento de agua

21
PRESAS DE TERRAPLÉN EN COLOMBIA
Presa de Sesquilé, Río Bogota, Cundinamarca.

• Función Abastecimiento de agua

22
PRESAS DE TIERRA
Presa Tierra Blanca, Río Corozal, Estado Guárico
- Venezuela.
23
PRESAS DE TIERRA

• Las primeras presas construidas en la historia
  fueron de tierra.
• En general para estas presas se utilizan
  materiales naturales con mínimos procesos.

Presa Tiber, Río Marias, Montana - USA.
24
PRESAS DE TIERRA

• Una presa puede denominarse de tierra si los
  suelos compactados representan mas del 50 del
  volumen colocado de tierra.

Presa Anderson Ranch, Rìo SF Boise Idaho, USA.
25
PRESAS DE TIERRA

• Una presa de relleno de tierra se construye
  principalmente con suelos seleccionados
  cuidadosamente para la ingeniería, de
  compactación uniforme e intensiva en capas más o
  menos delgadas y con un contenido de humedad
  controlado.

26
PRESAS DE TIERRA

• Al contrario que en las altas presas de arco
  y de gravedad que necesitan una cimentación en
  roca sana, las presas de tierra se adaptan
  rápidamente a las cimentaciones en el terreno
  natural.

Presa Alcova, Río North Platte, Wyoming - USA.
27
PRESAS DE TIERRA

• Este tipo de presas es una selección lógica
  para muchos sitios donde las condiciones de la
  cimentación harían poco satisfactorias las presas
  de concreto.

Presa Agua Fría, Río Jarillo, Estado Miranda -
Venezuela .
28
PRESAS DE TIERRA
Presa Xiao Lang Di, China .
29
BIBLIOGRAFÍA

• NOVAK, P., MOFFAT, A.I.B., NALLURI, C., NARAYAN,
  R. Estructuras Hidráulicas, Segunda Ediciòn, Mc
  Graw Hill.
• http//www.cedex.es/lg/asesora/hidraul.html
• http//www.covenpre.org.ve/presas.html
• http//www.ingetec.com