Taller Producción de sedimentos; cuantificación y corrección de los procesos. Hidrotecnias y biotecnias; en búsqueda de una adecuada ecuación

Transcripción

1 Taller Producción de sedimentos; cuantificación y corrección de los procesos. Hidrotecnias y biotecnias; en búsqueda de una adecuada ecuación ambiental y económica para la reducción de la erosión

2

3

4 Definición Los diques de consolidación tiene por objeto principal, como su nombre indica, consolidar el lecho y las laderas, evitando la erosión y formando con sus aterramientos verdaderas cuñas que, colocadas dentro de las dos laderas, se oponen a todo movimiento de éstas. Estos diques, al contrario que los de retención, están siempre surtiendo efecto útil y son los verdaderamente necesarios, en mayor o menor número e importancia, en toda obra de corrección de torrentes J.M. García Nájera.

5 El trabajo de gabinete debe recoger todos los detalles de las medidas de campo

6 Los condicionantes de cálculo No deben producirse tensiones de tracción en ningún punto del dique o, en todo caso, serán ampliamente admitidas por la estructura. Para ello, se precisa que la resultante de todas las fuerzas que actúan por encima de cualquier sección horizontal, se encuentre dentro del núcleo central de la estructura. El dique debe ser estable al deslizamiento, a lo largo de cualquier junta horizontal o de la base. Para ello, es necesario que la resultante de todas las fuerzas que actúan por encima de dicha sección o base, forme un ángulo con la vertical, cuya tangente sea menor que el coeficiente de rozamiento de fábrica con fábrica o, en su caso, fábrica con el asentamiento del terreno. Las tensiones de compresión que se originen deberán ser inferiores que las admisibles para las fábricas y el cimiento.

7 Solicitaciones h b 3 b 2 b 5 H a 1 a1 a b 1 b 2 b 5 a 2 b 4 a 3 H+h

8 Evolución de solicitaciones Aterramiento formado aguas arriba del dique h b 2 b 3 a 1 a1 a b 5 H a 2 b 2 * b 1 b 2 b 5 a 2 * b 4 a 3 H+h

9 Hipótesis de cálculo E P 0 P E P P 0 P 0 S p E P S p

10 Dimensiones de la obra Margen derecha inestable con problemas de inestabilidad

11 DIQUE DE CORRECCIÓN Troneras Ala Vertedero Ala Obra vista

12 DIQUE DE CORRECCIÓN Altura del vertedero, h = 3 Espesor en coronación, 2 q 2 b g h γ e γ f s Espesor en la base, B = a H + e a = tg α

13 Solicitaciones y sus brazos de cálculo en la hipótesis II P 0 = e h γ ( 4aH e) ( ) a H+ 2e P = H γ XP ( ) s 2 + X(P 0 ) = 6 = 2 ( a H+ e) + ea H ( + e) 3a H ( + 2 e) 2 e E H = H + h 2 γ X(E) = H(H 3(H + + 3h) 2h) a H+ e Sp= ( H+ h) γ k 0 2 X ( S P ) = ( ) ah + 3 e

14 P X( P ) + PX ( P) S X( S ) EX ( E) = p p De donde se obtiene el ángulo del talud inclinado

15 Solicitaciones y sus brazos de cálculo para calcular la cimentación. Alcance de la lámina vertiente Longitud de cimentación D = 2H h + h 2 Lc D+e Esta longitud hay que adaptarla a la longitud del derrame con el fin de que no se puedan provocar socavaciones al pie de la obra

16 n Lc c c n la = n Lc c Lc c n lb = Solicitaciones y sus brazos de cálculo para calcular la cimentación. Subpresión

17 Solicitaciones y sus brazos de cálculo para calcular la cimentación. Excentricidad e Lc 6 e m Lc MA Lc = = 2 F 2 V Tensiones de compresión que soporta el suelo σ B FV 6e = 1 + Lc Lc 1 σm = σb + σa σa > σ A FV 6e = 1 Lc Lc ( ) 1 ( ) σm = σb σa < FH F V Condición de deslizamiento f zapata terreno

18 Solicitaciones y sus brazos de cálculo para calcular la cimentación. Solicitaciones y brazos E = H H 1 + h γ X( E) = ( H + h) + h 2 c 3 P = e h γ e X( P ) = P 11 = e H γ s X( P11 ) = e 2 P 12 = ( B e) H γ 1 s X( P12 ) = ( B e) + e 2 3 P = L h γ 2 c c s X( P ) 2 = Lc 2 Sp = la + lb Lc γ 0 k 2 X( Sp) = Lc ( 2lb + la) 3 ( la + lb)

19 Solicitaciones con cimentación P 0 h H Ea 1 a1a P 11 P 12 P 2 H+h A S p

20 Los materiales son los mismos pasados los años

21 La entrega de aguas al río Gallego

22

23

24

25 Resalto hidráulico. (U.S. Bureau Reclamation) Número de Froude al pie del dique, en el supuesto que se trate de aguas limpias. F 1 = v 1 (g h 1 ) Si F 1 = 1, es la situación de una sección crítica. Si, 1 F 1 <1,7, no es preciso realizar el disipador de energía, bastando con un zampeado de mampostería hidráulica u hormigón, para la protección del lecho y seguridad de la obra. Si 1,7 F 1 <2,5, el empleo del disipador de energía es discrecional, en cualquier caso su efecto es poco relevante. Se puede utilizar el cuenco amortiguador. Si 2,5 F 1 < 4,5, se trata de una zona crítica en donde el resalto se estabiliza con dificultad. Si es posible, conviene evitar este intervalo, operando con las dimensiones del vertedero, a fin de modificar el régimen de descarga. Si 4,5 F 1 < 9, se trata de valores para los que el empleo de los disipadores de energía resulta adecuado. Si F 1 9, se recomienda variar la geometría del vertedero.

26 Disipadores de energía

27 Disipadores de energía H + h 0 + v 0 2 2g = h1 + 2g b 2 1 Q 2 h ϕ F 1 = v 1 g h 1 h2 h1 1 = ( F ) 1 = 5(h h ) p = h 2 h 4 L p L 2 4 p L = e = 3 cd h γ 3 s γ f h 4 = 3 b q 2 cd 2 g h = n q I 1 2

28 Mampostería gavionada. Perfiles

29 Detalle constructivo de mampostería gavionada

30

31

32 Otros materiales

33

34

35

36

37

38 Movimientos en masa en el Pirineo. Torrente de Guarga de Cajol en T.M. de Boltaña (Huesca)

39

40

41

42 Diques en Davos (Suiza). Mayo 2008

43 Estabilización de laderas ante avalanchas de nieve. El concepto del dique vacio