Descripción: Filtración del agua a través de la compuerta, la cual es una pérdida de agua embalsada cuestión que no se desea, por lo que se decide tener siempre el mayor número de embalse y con este escape de agua el embalse no cumple su función de tener represada un volumen de agua determinada.
Diagnóstico:
1. Mal sellaje de la junta de goma que utiliza la compuerta para lograr la estanqueidad.
2. Problemas constructivos.
3. Deterioros de esa junta de goma.
Soluciones:
1. Cambiar la junta de goma que posee por una nueva.
Coqueras en el hormigón. Descripción: Coqueras en el hormigón, donde aparecen bien reflejadas en los muros del aliviadero.
Diagnóstico:
1. Dosificación inadecuada.
2. Tamaño máximo característico del agregado grueso inadecuado.
3. Colocación y compactación inadecuada.
Soluciones:
Preparar y limpiar cuidadosamente las superficies.
1. Preparación del sustrato.
Procedimiento: Recomendado el disco de desbaste.
a) Procedimiento de limpieza. Solventes volátiles.
b) Materiales a utilizar:
Mortero polímero de base cemento. c) Aplicar revestimiento de protección.
Abrasión y desgaste.
Descripción:Desgaste de la superficie de hormigón, creando zonas con cambio de coloración (blancas), que han perdido los áridos, zonas pulidas, que pueden agravarse con el paso del tiempo.
Diagnóstico:
1. Concreto de resistencia inadecuada. 2. Roturas localizadas por la acción de cargas excesivas o asentamiento. 3. Velocidad excesiva del líquido. 4. Exceso de partículas abrasivas. 5. Ausencia de protección
Soluciones:
Preparar y limpiar cuidadosamente las superficies.
1. Preparación del sustrato.
Procedimiento: Recomendado el disco de desbaste.
a) Procedimiento de limpieza. Solventes volátiles.
b) Materiales a utilizar:
Mortero polímero de base cemento. c) Aplicar revestimiento de protección. Pinturas impermeabilizantes.
Manchas de humedad y presencia de microorganismos.
Descripción:Presencia de microorganismos debido a la humedad en la losa de fondo del aliviadero.
Diagnóstico:
Por la presencia de agua depositada en la superficie, esta propicia el habitad de microorganismos.
Soluciones:
Preparar y limpiar cuidadosamente las superficies.
1. Preparación del sustrato.
Procedimiento: Recomendado el disco de desbaste y espátula.
2. Pintura antincrustante.
Patología: Disgregación.
Descripción: Oquedades en la pila del aliviadero quedando el acero en algunos lugares expuesto.
Diagnóstico:
1. Dosificación inadecuada.
2. Tamaño máximo característico del agregado grueso inadecuado.
3. Colado y compactación inadecuada. 4. Excesiva cantidad de acero refuerzo.
Soluciones:
Preparar y limpiar cuidadosamente las superficies.
1. Preparación del sustrato.
Procedimiento: Utilizando el disco de desbaste.
a) Procedimiento de limpieza. Solventes volátiles.
b) Materiales a utilizar:
Mortero polímero de base cemento. c) Aplicar revestimiento de protección. Pinturas impermeabilizantes.
Corrosión del acero refuerzo.
Descripción: Manchas rojizas localizadas en varios puntos del muro de contención, proveniente del acero de refuerzo.
Diagnóstico:
1. Concreto con alta permeabilidad y/o elevada porosidad.
2. Recubrimiento insuficiente del acero refuerzo.
3. Mala ejecución.
4. Agentes agresivos del ambiente impregnados en la estructura (cloruros). 5. Agentes agresivos incorporados involuntariamente al concreto durante el mezclado.
Soluciones:
1. Preparación del sustrato.
Procedimiento: Utilizando el disco de desbaste.
a) Remover cuidadosamente el concreto afectado y los productos de la corrosión, limpiando bien las superficies.
b) Procedimiento de limpieza. Solventes volátiles.
c) Reconstruir la sección original del acero refuerzo.
d) Material a utilizar: Mortero polímero de base cemento.
e) Aplicar revestimiento de protección. Pinturas impermeabilizantes.
Patología: Filtración en las pilas del aliviadero.
Descripción:
El alambre de fijación del encofrado quedó expuesto en algunos lugares en los muros de hormigón, a través del cual se filtra el agua.
Diagnóstico:
Forma de fijación utilizada en los tableros de hormigón que pueden ser las causas de otras patologías.
Soluciones:
1. Preparación del sustrato.
Procedimiento: Utilizando el disco de desbaste.
a) Cortar cuidadosamente los latiguillos empotrados en el concreto, limpiando bien las superficies.
b) Materiales a utilizar: Disco de desbaste y Mortero polímero de base cemento.
Patología: Falta de recubrimiento.
Descripción:Recubrimiento
insuficiente de las barras de acero de refuerzo.
Diagnóstico:
1. Recubrimiento insuficiente del acero refuerzo.
2. Mala ejecución.
Soluciones:
1. Preparación del sustrato. Procedimiento: Recubrimiento.
a) Desbastar cuidadosamente (limpiar) las zonas de acero en el concreto. b) Revestir con mortero de cemento en las zonas afectadas.
c) Materiales a utilizar: Disco de desbaste y Mortero polímero de base cemento.
Patología: Falta de homogeneidad en el hormigón.
Descripción:Filtraciones en zonas con segregaciones y coqueras. Hormigón infra- vibrado (alta porosidad) o sobre-vibrado (fraccionamiento del hormigón).
Diagnóstico:
1. Debido a problemas de mala ejecución existen oquedades en el hormigón.
2. Se crean juntas inadecuadas que le dan paso a estas filtraciones.
Soluciones:
1. Preparación del sustrato. Procedimiento: Impermeabilización.
a) Desbastar cuidadosamente las zonas de filtración en el concreto.
b) Revestir con mortero de cemento de fraguado rápido en las zonas afectadas. c) Materiales a utilizar: Disco de desbaste y Mortero polímero de base cemento.
Patología: Eflorescencia.
Descripción:Es una de las
patologías que ocurre en la superficie de los elementos de hormigón,
provocado por reacciones químicas de los compuestos salinos resultantes de los procesos de fraguado.
Diagnóstico:
En este caso consideramos que estas manchas son debido a que se crean juntas de trabajo, mediante las cuales la humedad siempre va a estar presente en estos elementos de hormigón, lo que trae consigo una corrosión por lixiviación.
Soluciones:
1. Preparación del sustrato. Procedimiento: Utilizando el disco de desbaste.
a) Remover cuidadosamente el
concreto afectado y con los productos de la corrosión se limpia bien la superficie.
b) Procedimiento de limpieza. Solventes volátiles.
c) Material a utilizar: Mortero polímero de base cemento.
d) Aplicar revestimiento de protección. Pinturas impermeabilizantes.
Patología: Socavación del apoyo.
Descripción:Socavación en el apoyo del puente de servicio, que brinda acceso para poder llegar hasta la toma de agua.
Diagnóstico:
Pérdida del material de apoyo y de la sección de la cortina producto de la erosión de la ola durante eventos extraordinarios como ciclones, huracanes.
Soluciones:
1. Preparación del sustrato.
Procedimiento: Mantenimiento y reparación del puente de servicio de la Toma de Agua.
a) Apuntalar las vigas y rellenar la base de apoyo del puente de servicio. b) Materiales a utilizar: Relleno natural y Mortero polímero de base cemento.
Patología: Error en la alineación del elemento estructural.
Descripción:Problemas de ejecución y encofrado que conlleva a una
inclinación permanente del eje vertical del elemento.
Diagnóstico:
1. Mala ejecución a la hora del encofrado del elemento.
Soluciones:
1. Vigilancia Técnica:
Procedimiento: Mediciones de las deformaciones verticales y horizontales de la columna.
a) Realizar el control geodésico sistemático de conjunto a las marcas de control de la obra.
Patología: Error en la construcción del elemento estructural.
Descripción:Oquedades en el hormigón que se manifiesta con claridad en la viga de la toma de agua.
Diagnóstico:
1. Problemas de mala ejecución con el empleo de áridos.
2. Tamaño inadecuado de los áridos. 3. Problemas de hormigonado y vibrado del hormigón.
Soluciones:
1. Preparación del sustrato.
Procedimiento: Recubrimiento con mortero de cemento.
a) Remover cuidadosamente el
concreto y se limpia bien la superficie. b) Material a utilizar: Mortero polímero de base cemento.
Patología: Ausencia y desgaste del rajón en la cortina.
Descripción: El rajón de la cortina se ha desgastado con el paso del tiempo debido al oleaje, el tamaño del mismo no cumple con las especificaciones.
Diagnóstico:
Debido a la mala calidad de la roca que se meteoriza, producto de la acción de las olas es que ocurre el desgaste de este material.
Soluciones:
1. Protección de roca colocada a volteo que resista con eficiencia el embate de las olas.
a) La recomendación para el rajón estará entre 0.5 m y 1 m de diámetro, de roca resistente a la meteorización y densidad superior a los 20 kN/m3
Patología: Filtraciones presentes en el talud seco.
Descripción:Existen secciones en la cortina que presentan grandes acumulaciones de agua, causadas por las filtraciones que afronta la misma. Las cuales se detectaron con rapidez por los propios operarios de la presa.
Diagnóstico:
Debido a que existían muchas
filtraciones en el talud aguas abajo, se realizó un estudio detallado del mismo y se llevó a cabo realizar cunetas de drenaje con el objetivo de evacuar el agua de filtración en el talud aguas abajo y en el pie del talud de la base de la presa, que actualmente están encausadas por un sistema de drenaje.
Soluciones:
Como el rajón de la presa se encuentra desgastado producto del oleaje, patología esta que hicimos referencia anteriormente proponemos:
1. Eliminar el material en mal estado (realizar los trabajos en época de niveles de embalse bajo). 2. Reparar el material de escollera: Actualmente, existe una tendencia al empleo de escolleras no simplemente vertidas en tongadas altas, sino compactadas en capas de 1 m a 2 m de espesor. Se ha comprobado que escolleras de matriz rocosa de calidad intermedia, de granulometría
deformantes y tener una mayor resistencia al esfuerzo tangencial, que otra de la misma piedra menos meteorizada y mal graduada.
3. Protección de roca colocada a volteo que resista con eficiencia el embate de las olas en el talud aguas arriba. (El rajón estará entre 0.5 m y 1 m de diámetro, de roca resistente a la meteorización y densidad superior a los 20 kN/m3).
4. Recomendamos darle un mantenimiento sistemático a estas cunetas de drenaje por la importante función que están desempeñando en esta obra.
Conclusiones parciales del capítulo.
Teniendo en cuenta los aspectos analizados con anterioridad se puede arribar a las siguientes consideraciones:
1) En los análisis realizados a las deformaciones verticales y desplazamientos horizontales se evidencia que no hay asentamientos relativos o diferenciales que puedan poner en evidencia principios de fallas o afectaciones severas a la estructura del terraplén que compone la cortina del embalse. Por lo que el por ciento de cumplimiento de las predicciones hechas admisibles para el diseño en un período de 20 se ha cumplido en un valor no mayor del 15% de las magnitudes esperadas.
2) A partir de los problemas confrontados en el análisis de la red de flujo en el interior de la cortina, se evidencia un proceso de filtración localizado en la zona central del embalse que se mantiene estable, sobre pasando en un 33% el valor de gasto planificado según los valores esperados por el diseño de proyecto a partir de la geometría actual que poseen las secciones analizadas.
3) En el orden referente a los estudios de la estabilidad de los taludes se aprecia que están sobre dimensionados por lo que no hay resultado de posibles fallas tanto aguas arriba como aguas abajo, a pesar de estar severamente afectado por el oleaje el talud aguas arriba.
A partir de los análisis realizados en el desarrollo de la presente investigación se pudo arribar a las siguientes conclusiones:
1. El correcto desarrollo del estado del arte, hizo posible caracterizar los fenómenos asociados al objeto de estudio, además de las nuevas tendencias y formas de dar solución teniendo en cuenta el contexto de desarrollo de las nuevas tecnologías en términos de modelación.
2. La implementación de la Metodología de Inspección aplicada al Embalse “Palmarito” permitió identificar y catalogar un grupo de patologías existentes que afectan la prestación de servicios del complejo hidráulico, así como sus posibles causas de origen. Con una descripción de los estados patológicos presentes en cada elemento estructural afectado, la descripción de la anomalía y la hipótesis del origen, llegando a establecer en varios casos patologías definidas.
3. En la etapa de la modelación de la cortina del Embalse en las secciones correspondientes al estacionado 24+0.00 y 120+0.00 se aprecian los siguientes resultados:
3.1. En el programa SIGMAW, se comprobó que los problemas de deformación presentes no estaban asociados a zonas de tracción en el terraplén, donde resultó que los estados tensionales dentro de la cortina se encuentra trabajando a compresión.
3.2. En el SEEPW se calculó el gasto de agua que sale por la base del pie del talud, que fue chequeado con las lecturas de los vertedores instalados en la obra en el período de enero-abril del 2010 y se apreció una magnitud muy superior en los valores reales al calculado por el software incrementando en un 33%, evidenciando problemas de filtraciones fundamentalmente localizados en la zona central que a su vez corresponde con el área de mayor impacto del oleaje.
3.3. En los análisis de estabilidad de talud tanto aguas arriba como aguas abajo por el SLOPEW se evidencia que están sobre dimensionados los mismos, por lo que no hay pérdida de estabilidad a pesar de las severas afectaciones sufridas por el embate del oleaje en la ribera de terraplén.
caso el diagnóstico del estado patológico y las alternativas para las soluciones propuestas y explicadas detalladamente por etapas, contenidas en un Catálogo de Patologías personalizado para el Embalse “Palmarito”.
Dado el alcance de la presente investigación proponemos a modo de recomendación los siguientes aspectos:
1. Generalizar los estudios de patologías a los embalses en las Empresas de Aprovechamiento de los Recursos Hidráulicos y de Investigaciones y Proyectos Hidráulicos con un alcance territorial con vista de obtener una mayor experiencia y poder extender estos estudios a nivel nacional.
2. Proporcionar una serie de cursos de capacitación a las entidades interesadas en el desarrollo de la modelación por el Método de los Elementos Finitos, con fines de dar soluciones novedosas a los problemas técnico-ingenieriles que se presenta en las diversas empresas de proyectos en nuestro territorio.
3. Profundizar en los aspectos de validar el paquete de análisis GEO-SLOPE para su posterior asimilación en las entidades empresariales cubanas.
4. Después de emitido el catálogo y realizadas las labores de reparación en la cortina del Embalse “Palmarito”, mantener un control riguroso sobre las filtraciones en zona central.
5. Darle un mantenimiento sistemático a las cunetas de drenaje que se colocaron para darle solución a estas filtraciones.
6. Desarrollar nuevos estudios de modelación de estos fenómenos en tercera dimensión, para poder apreciar la magnitud espacial de los procesos y tomar en consecuencias medidas mucho más personalizadas durante la propuesta de intervención técnica.
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