Memoria presa.xlsx

(1)

PR

PROYE

OYECT

CTO:

O:

CO

CONS

NSTR

TRUC

UCCI

CIÓN

ÓN SI

SIST

STEM

EMA D

A DE R

E RIE

IEGO

GO CK

CKOC

OCHA

HAPA

PAMP

MPA

A

TIPOLOGIA DE LA PRESA:

Materiales Materiales sueltos/Heterogésueltos/Heterogéneanea

CLASIFICACIÓN PRESA:

C

UUNNIIDDAADDEESS:: MMKKSS FACTOR DE SEGURIDAD:

FACTOR DE SEGURIDAD:

So

Soli

lici

cita

taci

ción

ón F.

F.S. Ca

S. Cat. C

t. C

Normal Normal 1.31.3 Accidental Accidental 1.11.1 E Exxttrreemmaa >>11..00

DATOS GENERALES DE PROYECTO:

Elevación cimentación:

Elevación cimentación: 33953395 mm..ss..nn..mm.. TTooppooggrraaffííaa Elevación embalse:

Elevación embalse: 34083408 mm..ss..nn..mm.. AnAnáálliissiis s hhiiddrroollóóggiiccoo Elevación desfogue:

Elevación desfogue: 33993399 mm..ss..nn..mm.. AnAnáálliissiis s hhiiddrroollóóggiiccoo Altura sedimentos

Altura sedimentos 4.004.00 mm AAnnáálliissiis s hhiiddrroollóóggiiccoo E

Elleevvaacciióón n sseeddiimmeennttooss:: 33339999 mm..ss..nn..mm.. AAnnáálliissiis s hhiiddrroollóóggiiccoo Caudal avenida máxima:

Caudal avenida máxima: 26.7726.77 mm³³//ss PPeerriiooddo o rreettoorrnno o 55000 0 aaññooss

Precipitación máxima diseño: 101 mm Precipitación máxima diseño: 101 mm

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES

C

Coohheessiióónn

P

Phhii

K

Kss

T

T//m

m³³

K

KN

N//m

m³³

[[K

KN

N//m

m²²]]

[[°°]]

[[m

m//ss]]

Núcleo Núcleo 11..8855 1188..1166 1188..4455 2200..0000 99..5500EE--0099 Filtro Filtro 11..9900 1188..6633 3300..0000 2222..0000 33..6655EE--0055 Dren Dren 11..8800 1177..6655 00..0000 3377..5500 11..2255EE--0055 Escollera Escollera 22..5588 2255..3300 00..0000 4400..0000 11..0000EE--0011 Sedimentos Sedimentos 11..3322 1122..9944 -- -- -

-1. ALTURA DE LA PRESA

1. ALTURA DE LA PRESA

1.1 Altura de crecidas

Coeficient

Coeficiente e de de desagüe desagüe Cd=Cd= 22 (2.0 a 2.2)(2.0 a 2.2) Número de

Número de compuertas compuertas n=n= 11 (si todas son iguales)(si todas son iguales) Longitud

Longitud de de cresta cresta L=L= 1212 mm Altura energía sobre labio hc:

Altura energía sobre labio hc: h

hc c == 11..0088 mm

1.2 Oleaje

Línea

Línea de de agua agua o o fetch fetch F=F=

0.75

KmKm Velocidad

Velocidad máxima máxima V=V=

120

Km/hKm/h Fórmula de Stevenson: Fórmula de Stevenson: aa== 00..8811 mm Fórmula de Iribarren: Fórmula de Iribarren: a= a= 1.121.12 mm

Peso Unitario

Elemento



 =

= 00..7766 +

+ 00..334

4 

 −

− 00..226

6 







 =

= 1.

1.20 20 





ℎℎ

_

=





 ∙ 

∙  ∙ 

∙ 

    

(2)

F

Fóórrmmuulla a de de MMoolliittoorr:: VV== 7744..5577 mmiillllaa//hhoorraa aa== 22..8899 fftt FF== 00..4477 mmiillllaa aa== 00..8888 mm Fórmula de Andrejanow: Fórmula de Andrejanow: a= a= 1.511.51 mm Promedio de los valores calculados.

Promedio de los valores calculados. a=

a= 1.081.08 mm Amplitud de ola adpotada para diseño:

Amplitud de ola adpotada para diseño: a=

a=

0.8

mm A

Allttuurra a dde e oolla a een n ccoonnddiicciioonnees s nnoorrmmaalleess:: TTiippo o dde e ppaarraammeenntto o oolleeaajjee InclinadoInclinado h

hoo== 00..88 mm Sobre-elevación de ola simultánea con una avenida Sobre-elevación de ola simultánea con una avenida

h

hoo== 11..3322 mm Situación extrema: altura de onda durante un

Situación extrema: altura de onda durante un seísmo.seísmo. Aceleración sísmica básica:

Aceleración sísmica básica: β

β==

0.02

Sismicidad:Sismicidad:

Baja

g=

9.81

m/sm/s

²²

aabb== 00..2200 m/sm/s

²²

Aceleración de cálculo:

(Válido para presas en las categorias B y (Válido para presas en las categorias B y C)C) aacc== 00..2266 m/sm/s

²²

Relación aceleración de cálculo/aceleración de la gravedad Relación aceleración de cálculo/aceleración de la gravedad

K

K== 00..0022665500335577

Periodo natural del terremoto. (a falta de mejores datos se puede considerar 1

Periodo natural del terremoto. (a falta de mejores datos se puede considerar 1 segundo)segundo) T=

T=

1

ss

Altura máxima del embalse Altura máxima del embalse

H

H== 1133 mm Onda de ola durante un seísmo.

Onda de ola durante un seísmo.

aass== 00..0055 mm A

Allttuurra a dde e oolla a dduurrnnaatte e uun n sseeiissmmoo.. TTiippo o dde e ppaarraammeenntto o oolleeaajjee:: IInncclliinnaaddoo h

hss== 00..0055 mm

Resumen oleaje

A

Allttuurra a dde e oolla a een n ccoonnddiicciioonnees s nnoorrmmaalleess:: 00..8 m8 m S

Soobbrree--eelleevvaacciióón n dde e oolla a ssiimmuullttáánneea a ccoon n uunna a aavveenniiddaa:: 11..3322 mm A

Allttuurra a dde e oolla a dduurrnnaatte e uun n sseeiissmmoo:: 00..0055 mm Altura

Altura de de diseño diseño por por oleaje: oleaje: ho=ho=

1.30

mm Altura que consid

Altura que considera una ola simera una ola simultáneamente cultáneamente con una crecidon una crecidaa

1.3 Altura de seguridad

Criterio 1 Criterio 1

0.50

mm Criterio 2 Criterio 2 H Hss== 00..6655 mm A

Allttuurra a dde e sseegguurriiddaad d aaddooppttaadda a HHss== 00..7700 mm En

En paramentosparamentos inclinadosinclinados lala olaola romperompe

en vez de reflejarse

En

En paramentosparamentos inclinadosinclinados lala olaola romperompe

en vez de reflejarse en vez de reflejarse



 =

= 0.

0.17 17 

 +

+ 2.

2.5 5 





 = 0.0208



_





__

= 

=  ∙∙ 







= 1

= 1..33 ∙∙ 





_

=





 





2



_

=

= 0.

0.05 05 ∙ ∙ 





_{}_{}

−

− 





_._.



_

≥

(3)

1.4 Asentamiento de la corona

Asentamiento de corona Δh= 0.20 m

1.5 Altura del resguardo

Altura de crecidas hc= 1.08 m

Altura oleaje ho= 1.30 m Altura de ola simultanea con una avenida

Altura de seguridad Hs= 0.70 m Asentamiento de coronaΔh= 0.20 m

hr= 2.20 m

1.95 m

Altura de resguardo de cálculo hr= 2.2 m Altura de resguardo adoptado hr=

2.20

m

1.6 Altura total de Bordo libre

Altura filtro en corona hf =

0.50

m Altura Escollera en corona he=

0.50

m

Criterio 1: Sobre-elevación a la altura de resguardo Criterio 2: La altura de resguardo incluye hr + he

Criterio adoptado:

1

Sobre-elevación a la altura de resguardo Altura de resguardo hr = 2.20 m

Bordo libre de cálculo BL= 3.20 m Bordo libre constructivo BL=

3.00

m

2. ALTURA TOTAL DE LA PRESA.

Elevación cimentación: 3395.00 m.s.n.m. Elevación embalse: 3408.00 m.s.n.m. Elevación corona: 3411.00 m.s.n.m. Altura embalse: 13.00 m Altura presa: 16.00 m Longitud de corona:

275.00

m

3. ANCHO DE LA CORONA.

Altura de la presa z= 16.00 m Ancho corona (de calulo) w= 6.20 m Ancho corona constructivo w=

5.00

m

BL = hr + hf + he

ℎ

_

= ℎ

_

+ 

_

+ ∆ℎ

ℎ

_

≥ 1.5 ∙ ℎ

_

1.5∙ℎ

_

=

 =



5 + 3

(4)

(5)

GEOMETRÍA DE LA PRESA

Taludes BUREAU OF RECLAMATION.

H

V

Núcleo mínimo A 0.5 1 Dentellón 1 1 Filtro 0.5 1 Escollera 2 1

NUCLEO.

Ancho Corona:

3.00

m Ac ≥ 3.00 m

Esp. Protección superior.

1.00

m Esp filtro+Esp ripiado

Altura de núcleo 15.00 m

Talud Núcleo adoptado (H:V)

0.5 1

Base Núcleo:

18.00 GEOMETRÍA DEL DENTELLÓN

Profunidad del berdrock:

5.00

m

Altura de presa: 16.00 m

Altura emblase: 13.00 m

Desplante mín:

0.50

m

Talud Dentellón adop. (H:V)

1 1

ALTURA DENTELLÓN

Profunidad de fundación:

5.00

m

Altura dentellón requerida:

5.00

m

ANCHO SUPERIOR

Ancho superior 1: 18.00 Ancho superior 2: 16.50 Ancho superior 3: 13.50 Ancho mayor: 18.00 A Sup. adpotado:

18.00

m

ANCHO INFERIOR

Ancho inferior 1: 8 Ancho inferior 2: 15.50 Ancho inferior 3: 12.50 Ancho mayor: 15.5 A Sup. adpotado:

8.00

m

GEOMETRÍA DEL FILTRO

Ancho mínimo: 1.00 m

Ancho adoptado:

1.25

m

Talud filtro adoptado (H:V)

0.50 1

Altura resguardo en corona:

0.50

m

ELEMENTO

(6)

GEOMETRÍA DE LOS ESPADONES DE ESCOLLERA O ENROCADO

TALUD

H

V

Talud aguas arriba 2 1

Talud aguas abajo 2 1

Altura resguardo en corona:

0.50

m

Ancho corona en escollera: 5.00 m

Altura total de la presa: 16.00 m

Base de la presa: 69.000 m

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES

Cohesión

Phi

Ks

T/m³

KN/m³

[KN/m²]

[°]

[m/s]

Núcleo 1.85 18.16 18.45 20.00 5.50E-08 Filtro 1.90 18.63 30.00 22.00 1.00E-06 Dren 1.80 17.65 0.00 37.50 1.25E-05 Escollera 2.58 25.30 0.00 40.00 1.00E-01 Sedimentos 1.32 12.94 - -

-FACTOR DE SEGURIDAD

Clasificación de la presa:

Categoría C

Solicitación

Categoría A

Categoría B

Categoría C

Normal 1.40 1.40

1.30

Accidental 1.30 1.20

1.10

Extrema > 1.00 > 1.00

> 1.00

ESTADOS DE ANÁLISIS

ESTADO

ETAPA

DETALLE

F.S

Estado 01 Etapa constructiva Embalse vacío. 1.30

Estado 02-A Etapa de operación Embalse lleno línea de saturación 1.30 Estado 02-B Etapa de operación Embalse lleno, presión en los poros. 1.30

Estado 03 Etapa desfogue Desembalse rápido. >1.00

MÉTODOS DE CÁLCULO

Método de cálculo No. Sectores Tolerancia Max. Iteraciónes

Bishop simplified 25 0.005 50

Janbu simplified 25 0.005 50

Janbu corrected 25 0.005 50

Spencer 25 0.005 50

(7)

ESTADO 01.- ETAPA DE CONSTRUCCIÓN DE LA PRESA

En este estado se considera el embalse totalmente vacío.

Método de búsqueda de la superficie de falla: Auto Refine search

Divisiones en el talud: 35

Circulos por división: 10

Número de iteraciones: 10

Div. a usar próxima iteración: 50% No de superficies a calcular: 59500 No de superficies a interpretar: 595

(8)

RESULTADOS

FACTOR DE SEGUIRDAD

Método de cálculo

F.S.

Radio

Bishop simplified 1.689 2.475

Janbu simplified 1.683 3.712

Janbu corrected 1.697 128.675

Spencer 1.688 150.946

ESTADO 02-A.- EMBALSE LLENO

Condición normal de funcionamiento. Modo Groundwater habilitado.

Método de cálculo:

Elementos finitos.

Max. No. Iteraciones 500

Tolerancia: 1.00E-06

Número de elementos: 1500

(9)

Condiciones en los nodos

Altura de embalse: 13 m

Análisis hidráulico de la presa bajo estas condiciones (groundwater)

En este gráfico se aprecia la línea de saturación y las isolineas debajo de ésta.

En paramento aguas arriba hasta el nivel de embalse en condiciones normales se asigna 13 metros de agua sobre todos los nodos debajo del embalse.

(10)

FACTOR DE SEGUIRDAD

Método de cálculo

F.S.

Radio

Spencer 1.641 28.321

Presión intersticial en el círculo de falla

ESTADO 02-B.- EMBALSE LLENO

Cálculo se la sobrepresión intersticial por el método B-bar (B-bar method) Elementos que producen sobrepresión intersticial (Excess pore pressure)

Elemento

B-bar

Observación

Núcleo 1 Peso del material genera sobrepresión intersticial Filtro 1 Peso del material genera sobrepresión intersticial

Bedrock 1 NO

(11)

Presión total con líneas de saturación y círculo de falla.

Talud aguas arriba se aprecia el embalse y la presión de 13 m.c.a. debido al embalse. Talud aguas abajo con presión 0 m.c.a.

FACTOR DE SEGUIRDAD

Método de cálculo

F.S.

Radio

Spencer 1.641 28.321

Presión intersticial inicial y sobrepresión intersticial a lo largo del círculo de falla.

ESTADO 03.- DESEMBALSE RÁPIDO

Tipo de superficie de análisis: Circular

Método de búsqueda: Auto refine search (Búsqueda auto-perfeccionada) El cambio de la carga del embalse debido a la diferencia entre los niveles normal y mínimo, produce una sobrepresión intersticial que compromete la estabilidad de la presa.

Búsqueda de la superficie circular que contiene el mínimo factor de seguridad.

(12)

Método de análisis: Water surfaces

Método análisis desembalse rápido: Effective Stress using B-bar

Niviel inicial del embalse: 3408

Nivel final del desembalse: 3399

Superficies a considerar: 59500

FACTOR DE SEGUIRDAD

Método

F.S.

Radio

Bishop simplified 1.638 38.086 Janbu simplified 1.605 26.691 Janbu corrected 1.642 26.691 Spencer 1.641 36.102

El software realiza la búsqueda de la superficie circular con los mínimos factores de seguridad sin contemplar una grilla rectangular con centros uniformemente espaciados, como es lo habitual. La superficie circular encontrada es la que contiene el mínimo factor de seguridad para el método especificado.

La presión intersticial inicial y la sobrepresión intersticial debido al desembalse rápido producidio en la superficie circular del factor mínimo se muestran en el siguiente gráfico.

El gráfico muestra en color cyan los centros de las superficies circulares cuyo factor de seguridad es menor que 2.

(13)

Analysis Method:

janbu simplified

Factor of Safety

1.60507

Radius

26.6909

Distance m

Initial Pore

Pressure kPa

Excess Pore

Pressure kPa

0.000

124.775 -88.2903

0.623

123.819 -88.2897

1.245

122.715 -88.2897

1.868

121.461 -88.2904

2.491

120.053 -88.2899

3.114

118.49 -88.2898

3.736

116.769 -88.2901

4.359

114.886 -88.29

4.982

112.838 -88.2901

5.605

110.62 -88.2898

6.227

108.229 -88.2905

6.850

105.657 -88.2895

7.473

102.901 -88.2897

8.096 99.9535

-88.29

8.718 96.8066

-88.29

9.341 93.4525

-88.29

9.964 89.8818

-88.29

10.587 86.0839

-86.0839

11.209 82.0469

-82.0469

11.832 77.7572

-77.7572

12.455

73.199 -73.199

13.078 68.3542

-68.3542

13.700 63.2016

-63.2016

14.323 57.7165

-57.7165

14.946 51.8694

-51.8694

(14)

CONCLUSIONES

Los factores calculados para cada estado considerado en las etapas de construcción, funcionamiento y desembalse de la presa arrojas valores superiores al correspondiente a la categoría de la presa.

La seguridad de la geometría de la presa se verifica para cada estado considerado, bajo el método de busqueda auto perfeccionada. Los valores mínimos de factor de seguridad son los tabulados como

resultados del análisis realizado mediante el software Slide v6.

-100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 0 20 40 60 80 100 120 140 E x c e s s P o r e P r e s s u r e & I n i t i a l P o r e P r e s s u r e k P a Distance m

janbu simplified FS = 1.605

Radius (26.691) Center (-3.028, 26.696)

(15)

Elevación cimentación: 3395 m.s.n.m. Topografía

Elevación NAN 3408 m.s.n.m. Análisis hidrológico

Elevación desfogue: 3408 m.s.n.m. Análisis hidrológico

Altura sedimentos 4 m Análisis hidrológico

Elevación sedimentos: 3399 m.s.n.m. Análisis hidrológico

Cálculo de NAE

Caudal máximo de diseño Qd= 27.00 m³/s Periodo retorno 500 años Coeficiente de desagüe Cd= 2.09 Perfil USBR

Número de compuertas n= 1 (si todas son iguales)

Longitud de cresta L= 12.00 m

Altura energía sobre labio hc:

hc = 1.05 m

Elevación NAE 3396.05 m.s.n.m.

MAXIMA CAPACIDAD DEL VERTEDOR

Coeficiente de desagüe Cd= 2.09 Perfil USBR

Número de compuertas n= 1 (si todas son iguales)

Longitud de cresta L= 12.00 m

Altura energía sobre labio hc= 1.5 m Caudal máximo de diseño Qd= 46.07 m³/s

PERFIL USBR

ho =

1.05

m

RADIO

CENTRO CIRCUNF.

X

Y

(m)

X

Y

1 0.30 0.13 0.25 0.09 0.26 2 0.15 0.02 0.56 0.00 0.56 3 0.23 0.03 0.87 0.00 0.87 4 0.61 0.20 1.48 0.16 1.46 5 1.29 0.77 2.94 0.92 2.70 6 1.93 1.63 6.83 3.85 5.26 7 2.90 3.50 12.60 8.75 8.32

NOTA:

PARAMENTO

No.

ALIVIADERO DE TORRE PRESA CKOCHAPAMPA

Longitud hidráulica es de 12 metros, por lo que la sumatoria de todos los vanos o tramos deberá

contar con una lontigud efectiva mínima de 12.00 metros.

ℎ

_

=



 ∙  ∙ 

  

PERFIL USBR

(16)

-0.2982 -0.13335 -0.15435 -0.02205 0.23 -0.03045 0.61 -0.19635 1.29 -0.7707 1.93 -1.6338 2.90 -3.5028 -4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 - 0 . 5 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5

(17)

CANAL DESFOGUE (HCANALES)

Caudal Q

27.00 m³/s

Ancho solera

4.00

m

Talud

Z

0 Rugosidad

0.018 Pendiente

0.02 m/m

RESULTADOS

Tirante normal

1.09 m

Tirante crítico

1.67 m

Velocidad

6.22 m/s

Velocidad

4.04 m/s

N. Froude

1.91 Energía Esp

2.5 m-Kg/Kg

Flujo

Supercrítico

Froude

1 CAPACIDAD MÁXIMA

Tirante

1.60 Caudal

46.49

m³/s

Ancho solera

4.00 Velocidad

7.26 m/s

Talud

0 Froude

1.83 Rugosidad

0.018 Energía Esp

4.29 m-Kg/Kg

Pendiente

0.02 Flujo

Subcrítico

Longitud del canal:

96.00 m

Tirante

Solera

Coeficiente

Pendiente

Caudal

Velocidad

Froude

y (m)

b

(m)

Rugosidad

n

(m/m)

Q

(m³/s)

V

(m/s)

F

0.1

4

0.018

0.02

0.65

1.63

1.65

0.2

4

0.018

0.02

2.02

2.52

1.8

0.3

4

0.018

0.02

3.85

3.21

1.87

0.4

4

0.018

0.02

6.04

3.78

1.91

0.5

4

0.018

0.02

8.53

4.26

1.92

0.6

4

0.018

0.02

11.26

4.69

1.93

0.7

4

0.018

0.02

14.19

5.07

1.93

0.8

4

0.018

0.02

17.31

5.41

1.93

0.9

4

0.018

0.02

20.58

5.72

1.92

1

4

0.018

0.02

23.98

6

1.91

1.09

4

0.018

0.02

27.15

6.23

1.9

1.1

4

0.018

0.02

27.5

6.25

1.9

1.2

4

0.018

0.02

31.13

6.49

1.89

1.3

4

0.018

0.02

34.85

6.7

1.88

1.4

4

0.018

0.02

38.66

6.9

1.86

1.5

4

0.018

0.02

42.54

7.09

1.85

1.6

4

0.018

0.02

46.49

7.26

1.83

1.668

4

0.018

0.02

49.21

7.37

1.82

1.7

4

0.018

0.02

50.5

7.43

1.82

1.8

4

0.018

0.02

54.57

7.58

1.8

1.9

4

0.018

0.02

58.68

7.72

1.79

2

4

0.018

0.02

62.85

7.86

1.77

(18)

DISEÑO COMPUERTA

Caudal de diseño:

5.00 m³/s

Carga de diseño:

28.00 T /m²

Vol. Embalse:

828532.58 m³

NIVEL EMBALSE < NAN

Compuerta

Dimensiones hidráulicas de compuerta

Ancho

Alto

Área

Coeficiente

h a. arriba

h a. abajo

H

m

m²

Descarga

m

1.50

2.25

0.72

11.00

0.96

10.04

1.50

2.25

0.72

10.50

0.95

9.55

1.50

2.25

0.72

10.00

0.93

9.07

1.50

2.25

0.72

9.50

0.91

8.59

1.50

2.25

0.72

9.00

0.90

8.10

1.50

2.25

0.72

8.50

0.88

7.62

1.50

2.25

0.72

8.00

0.86

7.14

1.50

2.25

0.72

7.50

0.84

6.66

1.50

2.25

0.72

7.00

0.82

6.18

1.50

2.25

0.72

6.50

0.79

5.71

1.50

2.25

0.72

6.00

0.77

5.23

1.50

2.25

0.72

5.50

0.75

4.75

1.50

2.25

0.72

5.00

0.72

4.28

1.50

2.25

0.72

4.50

0.69

3.81

1.50

2.25

0.72

4.00

0.66

3.34

1.50

2.25

0.72

3.50

0.63

2.87

1.50

2.25

0.72

3.00

0.60

2.40

1.50

2.25

0.72

2.50

0.56

1.94

1.50

2.25

0.72

2.00

0.51

1.49

1.50

2.25

0.72

1.50

0.45

1.05

1.50

2.25

0.72

1.00

0.38

0.62

1.50

2.25

0.72

0.50

0.28

0.22 COMPUERTA DESF

 =  ∙  ∙ 2 ∙  ∙ 

10.00 15.00 20.00 25.00

TIRANTE (M)

VS CAUDAL (M3/S)

(19)

0.00 5.00

(20)

Q

V

Froude

Q

n

S

b

m³/s

m/s

F

m³/s

m/m

m

22.73

10.10

3.29

22.73

0.018

0.02

4.00

22.18

9.86

3.23

22.18

0.018

0.02

4.00

21.61

9.60

3.18

21.61

0.018

0.02

4.00

21.03

9.35

3.12

21.03

0.018

0.02

4.00

20.43

9.08

3.06

20.43

0.018

0.02

4.00

19.81

8.80

3.00

19.81

0.018

0.02

4.00

19.18

8.52

2.94

19.18

0.018

0.02

4.00

18.52

8.23

2.87

18.52

0.018

0.02

4.00

17.84

7.93

2.80

17.84

0.018

0.02

4.00

17.14

7.62

2.73

17.14

0.018

0.02

4.00

16.41

7.29

2.65

16.41

0.018

0.02

4.00

15.64

6.95

2.57

15.64

0.018

0.02

4.00

14.84

6.60

2.48

14.84

0.018

0.02

4.00

14.00

6.22

2.39

14.00

0.018

0.02

4.00

13.11

5.83

2.28

13.11

0.018

0.02

4.00

12.15

5.40

2.17

12.15

0.018

0.02

4.00

11.13

4.95

2.05

11.13

0.018

0.02

4.00

10.01

4.45

1.91

10.01

0.018

0.02

4.00

8.76

3.89

1.74

8.76

0.018

0.02

4.00

7.34

3.26

1.55

7.34

0.018

0.02

4.00

5.64

2.51

1.29

5.64

0.018

0.02

4.00

3.39

1.51

0.91

3.39

0.018

0.02

4.00

(21)

(22)

A

R

m²

m

3.85

0.65

3.79

0.64

3.72

0.64

3.65

0.63

3.58

0.62

3.51

0.61

3.43

0.60

3.35

0.59

3.27

0.58

3.18

0.57

3.09

0.56

2.99

0.54

2.88

0.53

2.77

0.51

2.65

0.50

2.52

0.48

2.38

0.46

2.22

0.43

2.04

0.41

1.81

0.37

1.53

0.32

1.11

0.24

(23)

Roca Gris

Arcilla roja

Muestra

M1

M2

M3

M4

M5

Clasificación A.A.S.H.T.O.

Grupo

A-2

Sub-grupo

A-2-4

Indice

de

grupo

0

0 Grava

(%)

18

32

19

16 Arena (%)

54

50

42

24

25 Limo(%)

28

32

26

57

59 Clasificación S. Unificado

SC

ML

Límite líquido:

32.58

34.48

24.05

20.82

21.96 Límite plástico:

25.55

26.35

17.25

17.95

18.02 Indice de plasticidad:

7.03

8.13

6.8

2.87

3.94 Humedad natural (%):

18.3

14.8

20.1

17.2

31.7 % pasa tamiz No 200:

69.75

69.32

51.51

69.59

74.86 d85 (el 85% del total)

0.074

0.074 Grupo de filtro:

2

2 Condición de filtro:

D15

≤

0.70

0.70 Tamiz ASTM No30

0.59

0.59 Nota 1:

Grupo 2: Arcillas o limos arenosos y arenas arcillosas o limosas

Nota 2:

Nota 3:

El filtro no puede contener más del 5% de elementos más finos que 0.074 mm (No. 200)

DISEÑO DEL FILTRO

Son suelos que con un 40 a un 85% más fino que el tamiz 200. El filtro debe complir la condición:

En estos suelos predomina la influencia de los finos en las pruebas sobre filtros, y no influyen las

partículas de arena.

Filtros compuestos de arenas o gravas arenosas, con predominio de la porción arenosa, para que

las gravas no causen segregación durante la obra. La grava arenosa más gruesa debe tener más del

40% de arena (menor que el tamiz No4) y un tamaño máximo de grava de 50 mm.

Para este grupo se han cambiado los antiguos criterios basados en D15/d85 y D50/d50, que daban

resultados dispersos. El actual D15 = 0.7 mm da unos resultados intermedios y de acuerdo con los

filtros comúnmente usados (D15 entre 0.5 y 1.0 mm).

(24)

GEOMETRÍA DEL FILTRO

FILTRO

H

V

Talud aguas arriba

0.5

1 Talud aguas abajo

0.5

1 DENTELLON

H

V

Talud aguas arriba

1

1 Talud aguas abajo

1

1 Altura dentellón

5 m

D15= 0.59

mm

k=

0.121835 cm/s

k= 0.00121835 m/s

TALUDES MÍNIMOS USBR

(25)

C

4 Máximo

Control

inventados

D15

FILTRO

0.7

0.59

0.074 d85

NÚCLEO

0.175 0.1475

0.01644444