Tesis 3 - Presas - Criterios de Diseño

3.11 CRITERIOS DE DISEÑO:

Hay dos condiciones que debe de satisfacer un filtro, y son:

a ) . - Debe ser de material mucho más permeable que el suelo por proteger.
b ) . - Debe de ser suficientemente fino con el objeto de impedir el paso

a través de sus poros de las partículas del suelo protegido.
 

Se han hecho pruebas con suelos de varios tipos protegidos por filtros de varias graduaciones sujetos a los diferentes gradientes hidráulicos que se encuentran en una presa.

De estas pruebas se evaluarán y sacarán muestras cuantitativas para el diseño de filtros, de las cuales las más importantes son las siguientes:

1 . - El D₁₅ del filtro ( siendo D₁₅ : tamaño tal , que el 15% en peso igual o menor ) debe de ser mayor de 5 veces el D₁₅ del suelo protegido. En otras palabras : D₁₅ ( filtro ) >> 5D₁₅ ( suelo protegido ).

2 . - El D₁₅ del filtro debe de ser menor que 5 veces el D₈₅ del suelo protegido, o sea:

D₁₅ (filtro) << 5 D₈₅ ( suelo protegido ).

3 . - Cuando el suelo protegido contiene un gran porcentaje de grava, el filtro debe de ser diseñado con base a la curva granulométrica de la porción del material que pasa la malla de una pulgada.

4 . - Los filtros no deben de tener más del 5 % de finos que pasan por la malla No. 200 y los finos que deben ser poco cohesivos.

De las normas anteriores se puede decir que las dos condiciones deben de cumplir un filtro atendiendo sus relaciones granulométricas con las del suelo por proteger se reducen a:

D₁₅ (filtro)/ D₈₅ (suelo) < 5 < D₁₅ (filtro) / D₁₅ (suelo)

Estas normas son conservadoras y adecuadas para cualquier tipo de suelo.

En las reglas anteriores D₁₅ es el tamaño a partir del cual el 15% del total de las partículas de suelo son menores; el porcentaje es por el peso y se determina por medio de un análisis mecánico. El tamaño D₈₅ es aquel que el 85% de las partículas que son menores. Si para el filtro se requiere más de una capa, se sigue el mismo criterio; el filtro más fino se considera como material de base para la selección de granulometría del material más grueso.