Ejercicios

6.- Espesor del solado o colchón disipador

Para resistir el efecto de la subpresión es recomendable que el colchón disipador tenga un espesor que soporte el empuje que ocasiona la subpresión.

Fig. Efecto de la subpresión

La fórmula que permite calcular el espesor conveniente se basa en que el peso del solado debe ser mayor que la subpresión, es decir:

Ws > Sp

s . A . e> . h . A

De donde:

e = . h / s

e = . h / (s-  Ec. (13) Corrección por saturación del suelo.

h = h – hf

hf = h. (Sp / St)

Donde:

Sp; camino de percolación parcial

St; camino de percolación total

Recomendaciones:

El espesor dado por Ec. (13), debe ser corregido por seguridad, se tiene así:

e = (4/3).. h /(s- 

Se recomienda que e ≥ 0.90 m
7.- Enrocado de Protección o Escollera

Al final del colchón disipador es necesario colocar una escollera o enrocado, con la finalidad de reducir el efecto erosivo y contrarrestar el arrastre del material fino por acción de la filtración.

Fig. Escollera al final del colchón disipador

CORTE 1-1


La longitud de escollera recomendadapor Bligh es:

Ls = Lt - Lc

Lt = 0.67 C (Db . q)1/2

Lc = 0.60 C D11/2

Donde:

C : coeficiente de Bligh (ver tabla)

Db : altura comprendida entre la cota del extremo aguas abajo del colchón
Disipador y la cota de la cresta del barraje vertedero, en m.

q : avenida de diseño por unidad de longitud del vertedero.

Lc : longitud del colchón.

D1 :altura comprendida entre el nivel de agua en el extremo aguas abajo del colchón disipador y la cota de la cresta del barraje vertedero, en m.

CUADRO


Material del lecho del cauce | Tamaño de grano (mm) | Coeficiente de Bligh |
Arena fina y limoArena finaArena gruesaGrava y arenaBolones y arenaArcilla | 0.005 a 0.010.1 a 0.250.5 a 1 | 18151294 – 66 – 7 |

8.- Control defiltración

El agua que se desplaza por debajo de la presa vertedero causa arrastre de material fino creando el fenómeno de tubificación; este problema se agrava cuando el terreno es permeable.

El Ingeniero Bligh estudio este fenómeno con presas construidas en la India, recomendando que el camino que recorre el agua por debajo del barraje vertedero (camino de percolación) debe ser mayor o igual quela carga disponible entre los extremos aguas arriba y aguas abajo del barraje vertedero afectado por un coeficiente, es decir:

S ≥ C. h

Donde:

S : camino de percolación
C : coeficiente de Bligh
h : diferencia de nivel entre el nivel de aguas arriba y aguas abajo del barraje vertedero (Ver figura).



Figura. Camino de Percolación

Este criterio fue corregidopor Lane después de observar casi 200 estructuras entre las que funcionaban bien y las que fallaron. Lane planteo la siguiente expresión:

S = 1/3 ∑ L H + ∑ LV > CL h

Donde:
LH : suma de longitudes horizontales.
LV : suma de longitudes verticales.
CL : coeficiente de Lane (ver tabla).

Se consideran como distancias verticales y horizontales las que tienenuna inclinación mayor de 45° y menor de 45° respectivamente.

CUADRO

Material del lecho del cauce | Coeficiente de Lane |
Arena muy fina o limoArena finaArena tamaño medio Arena gruesaGrava finaGrava mediaGrava gruesaBloques con gravaArcilla plásticaArcilla de consistencia mediaArcilla duraArcilla muy dura | 8.576543.53.02.53.02.01.81.6 |
Es por este criterio que se busca alargar elcamino de percolación de un dentellón aguas arriba y aguas abajo, manteniendo siempre una separación entre ellos, que debe ser mayor que el doble de la profundidad del dentellón más profundo.

Asimismo; se acostumbra a poner un zampeado aguas arriba del vertedero, sobre todo cuando el suelo es permeable, con el fin de alargar el camino de percolación así como dar mayor resistencia al...