Diseño Sismico

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA, LIMA, PERU

CURSO: ACTUALIZACION PROFESIONAL DINAMICA DE SUELOS

DISEÑO SISMICO DE PRESAS DE TIERRA Y ENROCADO
Jorge E. Alva Hurtado Miguel Infantes Quijano

CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACION SISMICA Y MITIGACION DE DESASTRES

CONTENIDO
• INTRODUCCION • COMPORTAMIENTO DE PRESAS DURANTE SISMOS • ANALISIS PSEUDO-ESTATICO • METODO SIMPLIFICADO DEDEFORMACIONES INDUCIDAS • ANALISIS DE ESTABILIDAD DINAMICO • CASO ESTUDIADO • CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

INTRODUCCION
Se ha alcanzado un notable progreso en el entendimiento del comportamiento de las presas de tierra y enrocado sometidas a la acción sísmica. - Métodos analíticos para calcular la respuesta dinámica de presas. - Ensayos dinámicos para determinar las propiedades del suelobajo carga sísmica. - Métodos de diseño para evaluar la estabilidad sísmica y el potencial de deformación debido a sismos

COMPORTAMIENTO DE PRESAS DURANTE SISMOS
1) Cualquier presa bien construida puede soportar sismos moderados, con aceleraciones máximas de 0.2 g, sin daños. 2) Presas de material arcilloso con cimentación arcillosa o rocosa pueden soportar sismos fuertes con magnitudes Richterde 8.25 y aceleraciones máximas de 0.35 a 0.8 g, sin daños aparentes. 3) Presas de enrocado con pantalla de concreto se mantienen secas y son capaces de soportar sismos extremadamente fuertes, con solamente pequeñas deformaciones. 4) El diseño sísmico debe concentrarse en las presas que pueden sufrir daños por sismos severos o tienen cuerpos granulares saturados que pueden perder resistenciadurante sismos, ocasionando movimientos. 5) El análisis dinámico se emplea en presas de material granular, saturado y suelto a medianamente denso, sometidas a sismo fuerte o sobre cimentación del mismo tipo. En estos casos se incrementa la presión de poros durante el sismo, generándose pérdida de resistencia. El método pseudo-estático no es aplicable.

ANALISIS PSEUDO-ESTATICO
Se utiliza el métodode equilibrio límite para el análisis de estabilidad de taludes, adicionando un coeficiente sísmico. El coeficiente lateral sísmico es semiempírico, que depende de la sismicidad del país. Ruesta, Díaz y Alva (1988) han propuesto valores del coeficiente lateral sísmico para presas de tierra y enrocado en el Perú. Los valores propuestos son consistentes con las presas de tierra y enrocado diseñadasy construidas en el Perú y el mundo. El análisis de estabilidad pseudo-estático sirve además para determinar la aceleración de fluencia ky que se emplea en el método simplificado de deformaciones inducidas. En una presa de tierra el análisis de estabilidad de taludes se realiza típicamente para alcanzar los siguientes factores de seguridad. 1) Final de construcción + sismo 2) Infiltraciónconstante + sismo 3) Desembalse rápido + sismo FS > 1.0 FS > 1.25 FS > 1.0

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DISEÑO SISMICO DE PRESAS DE TIERRA Y ENROCADO EN EL PERU
PRESA TIPO

(Ruesta, Díaz y Alva, 1988)

AÑO ESTADO UBICACION COTA ALTURA SECCION MAXIMA EMBALSE METODO COEF. Departemento Latitud CORONAC. MAX UTIL TALUD PROMEDIO DIMENSIONES (m) DE EST. ACTUAL (M) Longit. 106xM3 M.S.N.M. Aguas Aguas Corona Base Long.ANALISIS SISMICO Crest. Arriba Abajo Piura 4° 40’ 830 108 48 1:2.25 1:2.25 8 240 600 Por deformación * 1971 Construida

POECHOS

Tierra Zonificada Tierra Zonificada

TINAJONES GALLITO CIEGO PISHCAPACCHA RECRETA YURACMAYO

8° 30’ Lambayeque 6° 40’ 79° 25’ 7° 14’ Tierra Cajamarca Zonificada 79° 15’ Ancash Ancash 10° 00’ 77° 10’ 10° 10’ 77° 20’ Lima Ayacucho 11° 45’ 76° 15’ 14° 55’ 73° 50’ 14°30’ 74° 15’ 15° 25’ 71° 20’ 16° 15’ 71° 20’

300 400 45 267 44 65 59 200 43

216 412 4157 4021 4318 3430 4065 4121 3671

37 102 50 48 53 40 49

1:3.0 1:2.35 1:1.8 1:3.5 1:2.5 1:2.5 1:1.5

1:2.5 1:2.25 1:1.75 1:3 1:2 1:2 1:1.5

9 15 8 12 8 10 9

250 2440 Fellenius 527 782 220 425 Bishop Krey Bishop

0.25 0.15 0.10 * * 0.12 *

1965 Construida 1975 Construida 1985 1982 Estudio...