Análisis de infiltración y estabilidad de una presa con núcleo de suelo parcialmente saturado

Abstract

En la actualidad los análisis de infiltración y estabilidad se realizan considerando principalmente la mecánica de suelos saturados, aunque se sabe que en algunos suelos finos el modelo geotécnico empleando la mecánica de suelos parcialmente saturados se ajusta más a la realidad principalmente para representar la línea piezométrica que pasa por las presas con materiales arcillosos o de partículas fina. El presente trabajo consta del análisis geotécnico de una presa con núcleo arcilloso que contempla la caracterización de los materiales empleados en el modelo geotécnico de las presa principal y lateral según sus propiedades hidráulicas y mecánicas; asimismo para las propiedades hidráulicas del núcleo se definió la curva característica según data de laboratorio y métodos de ajuste que permitan calibrar el comportamiento transitorio de la línea piezométrica según el registro de los piezómetros desde su instalación a la actualidad. El análisis de infiltración se realizó para definir la línea piezométrica en 03 escenarios: posterior a la construcción de las presas, la presa con el embalse lleno y el desembalse rápido; mientras que el análisis de estabilidad física del talud se realizó empleando el método de equilibrio límite para la condición estática y pseudoestatica y se determinó las superficies de falla según Morgenstern-Price para cada escenario comparando los resultados de las fallas en bloque que pasen por el núcleo aplicando la mecánica de suelo saturado y parcialmente saturado.

Nowadays, infiltration and stability analyze are carried out mainly considering the mechanics of saturated soils, although it is known that for some fine soils, the geotechnical model using the mechanics of unsaturated soils fits the real behaviour of the flow water, mainly to represent the piezometric line that passes through dams with clayey materials or fine particles. The present work consists of the geotechnical analysis of a dam with a clay core that includes the characterization of the materials used in the geotechnical model of the main and lateral dams according to their hydraulic and mechanical properties; Likewise, for the hydraulic properties of the core, the characteristic curve was defined according to laboratory data and adjustment methods that fits the transient behavior of the piezometric line according to the piezometer data from its installation to the present. The infiltration analysis was carried out to define the piezometric line in 03 scenarios: after the construction of the dams, the dam with the full reservoir and the rapid drawdown; while the physical stability analysis of the slope was carried out using the limit equilibrium method for the static and pseudostatic condition and the failure surfaces were determined according to Morgenstern-Price for each scenario, comparing the results of the block failures that pass through the core. applying the mechanics of saturated and partially saturated soil.