Análisis de estabilidad de una presa de enrocado de gran altura con pantalla de concreto

Abstract

Las presas de enrocado se definen como las presas conformadas por un terraplenado, donde el material predominante es la roca. Estas estructuras de enrocado deben contener una zona impermeable, que usualmente es obtenida mediante la aplicación de una membrana impermeable o una cobertura de concreto en el talud aguas arriba o mediante un núcleo impermeable de arcilla. En estas últimas décadas las presas de enrocado tipo CFRD se vienen construyendo con mucha frecuencia, los factores principales que determinan su elección vienen a ser la estabilidad inherente propia de su tipo, optimización en el tiempo de ejecución de la presa y facilidad en un posible recrecimiento de la presa. En el presente trabajo de investigación se establece un entendimiento inicial acerca del comportamiento del material de enrocado sometido a elevados esfuerzos de confinamiento, para luego realizar el análisis de estabilidad estático y pseudo-estático de la presa de enrocado Toromocho, aplicando el método de equilibrio limite. Los factores de seguridad obtenidos en el análisis de estabilidad de la presa Toromocho están por encima de los valores mínimos permisibles recomendados por la Asociación Canadiense de Presas (CDA). Esto nos da a entender que la configuración geométrica de la presa, así como los parámetros geotécnicos y geomecánicos de los materiales que componen la presa y el basamento rocoso, cumplen los requerimientos de estabilidad física. La presente investigación también hace una revisión de los criterios más actuales de diseño y construcción de presas de enrocado con pantalla impermeable de concreto.

The rockfill dams are defined as the dams formed by an embankments, where the predominant material is rock. These rockfill structures must contain an impermeable area, which can now be used by applying an impermeable membrane or a concrete cover on the slope of the upstream or by a waterproof clay core. Currently, Concrete Face Rockfill Dams (CFRD) have been built very frequently, the main factors that determine their choice come to be the inherent stability of their type, optimization over time execution of the dam and facility in a possible regrowth of the dam. In the present research work an initial approach is established on the behaviour of rockfill material subjected to high confining efforts, then perform the static and pseudo-static analysis of stability on the Toromocho rockfill dam, applying the limit equilibrium method. The safety factors obtained in the stability analysis of the Toromocho dam are above the minimum permissible values recommended by the Canadian Dam Association (CDA). This gives us understanding that the geometric configuration of the dam, as well as the geotechnical and geomechanical parameters of the materials that make up the dam and the bedrock, satisfy the requirements of physical stability. The present research also makes a review of the most current criteria of design and construction of rockfill dams with concrete waterproof face.