28 Comments3.10 FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DISEÑO:
El diseño de una cortina de tierra y enrocamiento está basado en estudios analíticos, además de la experiencia del proyectista.
Además las características en particular de cada sitio, por que para cada sitio puede existir una gran variedad de soluciones económicas como funcionales, los factores que afectan al diseño son:
1 . - Función de la obra.
2 . - Tipo, calidad y localización de los materiales.
3 . - Características de la boquilla, cimentación y del vaso.
4 . - Desviaciones del río.
5 . - Acción probable del oleaje.
6 . - Características climatológicas de la región.
7 . - Características geológicas de la región.
8 . - Importancia general de la obra.
1 . - FUNCIÓN DE LA OBRA:
Dependiendo del uso, estilo y clasificación de la presa se deben de considerar los factores de diseño de acuerdo al sitio dado.
Las filtraciones deben proyectarse de tal manera que sean lo menos posible debido a la escasez y el costo del agua; por tal motivo es recomendable diseñar una sección con corazón impermeable y trincheras con materiales impermeables.
Todas las pérdidas del agua por flujo a través de la cimentación y de los empotramientos son excesivos dependiendo de la finalidad de la obra.
En unos depósitos de agua el nivel de ésta siempre se mantiene constante y por lo tanto jamás está sujeta a las condiciones del " vaciado rápido ". La función de la obra es un factor determinante de las dimensiones de la cortina de las obras de excedencia afectando las condiciones de diseño, tratamiento de la cimentación y de empotramientos.
2 . - TIPO, CALIDAD Y LOCALIZACIÓN DE LOS MATERIALES:
Para hacer la selección y distribución de los materiales que se han de utilizar en cortinas deben de tomarse en cuenta; distancias de acarreo, operaciones de extracción y proceso de los materiales con la finalidad de un costo bajo. En general el diseño más económico de una cortina se debe a que se utiliza para su construcción materiales de la región más cercanos.
3 . - CARACTERÍSTICAS DE LA BOQUILLA, DE CIMENTACIÓN Y DEL VASO:
La boquilla puede ejercer una gran influencia en el diseño de la cortina, en algunos casos el tratamiento de la cimentación puede ser difícil e importante.
Cuando la cimentación es de baja resistencia, el esfuerzo cortante en la base del terraplén es amplio, lo mismo cuando se presentan suelos falsos en la cimentación que podrían causar asentamientos diferenciales.
4 . - DESVIACIÓN DEL VASO:
La necesidad de manejo del río durante su construcción es de gran importancia, cundo la boquilla es angosta y taludes muy inclinados, el río puede ser desviado por túneles para que sobre toda la longitud de la cortina se pueda trabajar.
En boquillas amplias las proporciones de terraplén cerca de los empotramientos pueden ser construidas antes de la desviación del cauce, dejando una sección angosta de cierre el cual requiere un diseño especial, pues como la sección de cierre es estrecha y los materiales deben de ser colocados con cierta rapidez, esto es que en el terraplén se puedan desarrollar grietas por asentamientos diferenciales, por lo tanto será necesario que los materiales de las zonas impermeables sean más plásticos y la colocación de un sistema de drenaje en la sección de cierre con el objeto de controlar las filtraciones que se puedan producir a través de las grietas.
Cuando se controlan los ríos por medio de ataguías que requieren volúmenes considerables, por economía es usual que sean incorporados posteriormente como parte de la cortina. La forma y localización de aguas arriba en las ataguías, frecuentemente son influidas por la posición de la trinchera de la cimentación si es usada.
El estanque formado por las ataguías o al desviar el cauce de la corriente pueden alcanzar a cubrir unas áreas de préstamo, por lo cual el diseñador se ve en la necesidad de elegir:
a ) Usar otras áreas de préstamo
b ) Extraer y amontonar los materiales
c ) Cambiar la desviación del cauce
d ) Colocar diques alrededor de las áreas de préstamo.
5 . - ACCIÓN PROBABLE DEL OLEAJE:
Las presas de tierra deben de ser protegidas por la acción de las olas en el paramento mojado, la altura del bordo libre, y la protección que depende la longitud del embalse y la velocidad de los vientos. El oleaje que puede alcanzar una altura de 2.5 m, y su acción actúa rápidamente en el paramento mojado, produce fuerzas de impacto que algunas veces llega a tener valores elevados. Para reducir la acción del oleaje se construyen rompeolas de concreto reforzado o concreto asfáltico o en su caso enrocamiento según en la zona en que se encuentre para una mayor economía.
6 . - CARACTERÍSTICAS CLIMATOLÓGICAS DE LA REGIÓN:
El clima y el tiempo que generalmente están ligados entre sí y ala vez con los materiales existentes para la construcción puede afectar de una manera considerable al diseño. Por ejemplo los terraplenes cuya sección es permeable y roca pueden colocarse en cualquier tiempo aún en épocas de lluvias, sin embargo en regiones con clima lluvioso y el tiempo para construir se reduce, con la sección homogénea seria muy difícil controlar durante la construcción, el contenido de agua de compactación, la cual hará aumentar la presión de poro en el terraplén. Hay un caso de corazón impermeable inclinado y una de enrocamiento con pantalla impermeable de concreto.
El corazón impermeable puede colocarse durante o después de la construcción de la zona permeable aguas abajo, lo mismo ocurriría en la zona aguas arriba con respecto al corazón. En regiones áridas y semiáridas es mucho más fácil que cualquier otro clima controlar la construcción.
7 . - CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS Y SISMOLÓGICAS DE LA REGIÓN:
Con datos geológicos de la región el diseñador puede determinar la localización de los túneles de desviación, vertedor, cimacio, etc. teniendo en cuenta la naturaleza de las formaciones que se encuentran en cada una de estas obras, con el objeto de tomar las medidas necesarias. Por ejemplo en el embalse deben de analizarse las resistencias a la erosión a las formaciones superficiales, pues esta determina el volumen de azolves que llegará a la presa, influyendo en su vida útil.
Por lo que respecta a la sismicidad de cada región el criterio de diseño es más conservador, debido a que es muy difícil de analizar el comportamiento real de una cortina de tierra sometida a una excitación dinámica. Por lo cual en el diseño se toman medidas de seguridad que consiste en darles dimensiones mayores.
8 . - IMPORTANCIA GENERAL DE LA OBRA:
En el diseño, debe tomarse en cuenta en todos los factores ya descritos y sus factores de seguridad, están restringidos por otras tales como la capacidad del vaso y su localización con respecto a centros de población o zonas de gran valor económico y por la importancia general de la obra.
