XVIII SEMINARIO NACIONAL DE GRANDES BARRAGENS

FOZ DO IGUAcU

ABRIL / 1989

PROYECTO HIDROELECTRICO URUGUA-I

PRESA PRINCIPAL DE HCR

CRITERIOS DE DISENO

TEMA I

Ing. Jose F . SEGARRA (1)

Gerente de Incenieria

Ing. Carlos A. VELEDA (1)

Jefe Ingenieria - Presa HCR

Ing. Andres LORENZO (h) - (1)

Ingeniero de Proyecto

Ing. Jorge DADI (2)

Ingeniero de Proyecto

(1) -Gerencia de Ingenieria - SADE S.A.

(2) -Gerencia Tecnica - SIDECO AMERICANA

637

INIRQDUCCIQN

En este trabajo se presenta un resumeii de Los criterios de

d i seiio ut i l i zados Para e l proyect o de la presa principal de

URUGUA•• 1 ejecutada i ntegramente con HCR de bajo contenido de

`emento (60 kg/m3).

Fl pr oyecto estructura l se bass en Las r•ecomendac i ones:. del

WAX, con Las adaptac i ones .due surgen de Las part icuLar idades

de enta pr omisor is •tecno Lag ia.

Se i nc luye ademas una descr ipc i on de Las tareas desarro L 1a--

das Para el programa i ntegra L de contvo 1 de cal idad.

CEi..:tEEi QMC._.DZSCNQ

2.i•- Normas y recomendaciones de aplicacion

E L d i seiio estructura 1. de La preset y demas obras de horn i qor•

.i)as i vo responder a Los L i neam ientos de Las normas y recomenda•-

c Tones de L Bureau of Reclamat ion, con Las adaptac i ones i.ue

requiere La tecnologia del HCR.

2.2- Acc i ones cons i deradas

Se han adoptado too t lqulentes: t ipos de acc i ones P ara el.

es'tac:lo de Servlclo.

4) Caruas. cirav i tafov i a_>

b) PreBion hidrostatica

Para Los analisls correspcndlentes se cons>id r'aron dos

niveles de aqua en eL embaLsei

•- Nivel maximo normal = .,. 197,00 •1ue coincide con

L. a levac i o n de La cres'ta de L ver teder o .

-• NiveL maximo previ_to Para La crecida de diseiio = •x• 201,30

'"' n a)-a1 e n-.̂i ra a a , d e tE n no se ^h 1 n cu_n r)t.•a e! F.i^ecto be.nc^^(' is ic.as ^aFL

nivel de aqua de revtitucion, cuya cots, r_orrespondiente a La

maxima crecida de diser)a, es + 138,00.

;,litho niveL* no obstante. se toma en c:onsiderac:ion Para el.

ca Lt::taLo de La subpresi on.

639

c) Subpresion

4 4 111 I III.

La subpresion es Iona fuerza ac•t•iva q ue puede materiaLi:ar e.

en el cuerpo de La presa , en el p Lanr ae contacto centre La coca

y La presa o en un plane por deba Jo de la f undac i on.

La d i str ibuc i on de subpresion depende de la ub icac i on de Los

drenet y su e •f i c i e nc i u.

Siguiendo Las recomendaciones del LSBR, se adopta un diagra-

ma b i l i nea l iue afecte a l 100% del area de La secc i on c ons idera-

da, el mismo queda definido por Los siguientes valores:

- La altura de aqua del embalse para el paramento agumi

are iba CUvw).

-• La altura de aqua de res k i t'.ic i on para el pie de la presa

:NTW).

-- EL valor (NW-NTW).K:+NTW en %•orrespondencia con Los drone!-..-.

Jondei K - (1-E) y E = Ef ic: ienc: i a de Los drones.

d) Acciones si<smicas

La zona donde se ubica La presa no posee n i ,tor i a ni ren in-

tros sismicos. No obstante se considera la probabilidad de

ucurrencia de sismos inducidow de peq ueiha magnitud.

Bado to improbable de estas ac_c i runes el anal s is de su-:.

efectos sobre Las estructuras solo se reatiza por aplicacion deL

metudo estatico e'1uivalente.

Para Las fuerzas de IWert::b en ei. cuerpo de L., presa ':e

considers u n c oef i c: i e n t e s l srn i c e h"r i o n t a L de 0, 1 9 v ver f i c: 1.

de O.O°3 Q.

E n cu a nto a Le e ec t•o s d e l 1 s7 me sobr e Las p re , on t3 _ '7.ur..

a lerce el aqua embaL sada, se adopta Para su caLcuLo La_ r ec: omti"n-"

dac i une del USBR. con un coef is ie n•i:ee w ismic o de U009.

No se considers aumento de vubpresion debido a accionel_i

si'smicas, ni aun en eL c asa de que d `sh as acciones diesen Luaa-

a La spar i c i on de f i suras.

e) Empuj e de sed imentos acurnu lados

Si b ion no ex i sten dato s fehac: ientes sobre La mayni tud de

Las pr obab Les ac:umu Lac i o n their) 1 monk er i as sobre r• L Lech o de I -

embaLse se ha creido convenlente considerar Las acc tones que

estan producen.

A to l efrcto, se adopta Le r ecoml:-naado por eL USF4k, e de*.- it

640

un diacarama triangular de empujes producido por un ti'juido de

peso especif ico 3,62 hN/m3 't ue se adiciona a Las presiones

hidros•taticas, hasta cota 149.

2.3- Combinaciones de cargas

Como combinacione. de carcia se adopta La superposition de

dis-tintas acciones.basicas Para Las cuales puede esperarse su

actuation en forma simuLtanea , en atgun momenta de La vida utit

est iniada Para Las obras,

Las comb i nac i ones de carna se c I.asif ican on base a su

probabilidad de ocurrencia en usuales, inusuales o extremas.

an el cuadro siguiente figuran Las combinaciones adop+a--

das :

COMBINACION BE CARGAS 1 3 4 5

F'ESO PROPIO x x x x x

NIVEL BE EMBALSE A COTA 197,00 x x x

NIVEL BE EMBALSE A COTA 201,23 x

SIJBF'RESION EFICIENCIA EIRENES:c',67 x x x

CUEcPRESION EFICIF_NCIA DRENES:0100 .

EMP'UJE I.iE SEtiIIENTOc? x x x

SISMO

CLASIFICACION IaEL.. ESTADO U tJ T

C.4-- Ana l i s i s de La estab i L i dad

1 : Estabi Lidacl al votcamiento.

Antes de que tenga Lugar el vuetcu de La presa Como cuerpc

641

r igido. ocurren otro t ipo de fa l Las tales Como: rotura del Pic.?

de La presa , fractura por tracclon del hormigon proximo at

paramento aquas arriba, to qu= +rae .parejado un aumento de la

subpresion y una disminucion de La resistencia aL desLizamiento.

En consecuenc i a, queda asequrado un adecuado coef i c i ente de

aeguridad at vuelco cuando se Limitan Las maximal tensione., en

Los paramentos aquas arriba y aquas abajo a fin de evitar Los

fenomenos antes mencionados.

Este es et criterio que adopta el USBR y at empleado at

tratar eL analisis tensional de La presa.

2) Estabilidad at destizamiento.

Las fuerzas hor i zonta Les qua actuan sobre La presa t ienden a

provucar el desl i zamiento de to estructura a to largo de p Lano,_

aproximadamente horizontaLes.

E_stos p Janos de fa t La pueden iota ! i zarse en el cuer po de La

>resa. par ej emp lo Las juntas entre capas de HCR, en el contacto

r oca-HCR, o en la fundacion.

`a ver i f i cac i on en el cuerpo de La presa so deta L to on La

referencia [3].

Los analisis de segur idad sobre p Lanos de dessl i zamie nto

ub icado-s dentro del macho rocoso de fundacion se han efectuado

Begun La referencia [5]0 "Stab i L i ty for Concrete Structures"

de -L Cuerpo de I nge+nieros de EE.UIJ.

En estos c as os se Ilan ut i l i 7. ado coef is ientes d o s. equr idad

part i s Los. hab iendose adoptado.

FF'ara La c.ohes i-on: = 3

Para el coeficiente de friccion "tu

Para carcias: = 1

En general Las ver i -f i cac: i ones pars La fundacion, se han

realizado en correspondencia con .tuntas a contactos LitoLogicos

ab ioi- tos coon rel Leno de rocs a Lterada y f i nos Limo-arc i I. Logos,

ubicados inmediatamente For deba.jo de La presa.

Este t i po de p Janos poten ►_ i a Les de des L i zam i entoE- aO*`

.:.aracter i st icos de Las farmac_ i onoc bassa It ic:as v han mot ivado La

construcc i on. en La zona del cauce de! r c o, de una L Lave o traba

de corte de hormigon conventi nal.. y,ue asegure La estab i lidad.

Lo=; parametros de torte adoptados. pars cada t ipo de junta o

642

contacto, en general fueron conservadores y se obtuvieron de

antecedentes de fundaciones de presas con condiciones geotogicas

simiiares, especialmente de Brasil y de Las recomendaciones del

panel de asesores externcfa,

2.5-• Ana Lisis de Las tensions

2.5.1-- Aspectos re9 Lamentar i os (USBR)

Como cr i ter i o genera L Las max i mas tens i ones •1ue aparecen en

.a masa de hormigon /o La roca de fundacion no pueden oxceder

Las res i stenc: i as de d i servo et pec i f i cad•as en cada caso. d i v i d i das

,.or el correspondiente coeficiente de seguridad (ver tabla)* a

Las •a,ue LLamaremos en ade La me tens i ones adm i s i b Les.

MATERIAL COEFICIENTE IIE SEGURIDAII

MATERIAL USUALES INUSUALES EXTREM0'

HORMIGON 3 2 1

ROCA 4 2,7 1.3

2.5.2-•- F'aramento aquas arriba

6) Tensiones de compresion

Las ma ximas tens ione's pr1 nc ipa Les de compres ion, se producen

pares Los estadu s d e amba Lse vac i o :' 'emu d i recc ion es verti ca l.

Las m i smas no podran excede' La tens ion adm i s i b L e ra

compresion que disponga el. HCR en et momento de concl.uir l.a

c onstrucc I an de La presa. Para URUGUA-I se ha adoptado La radad

de 270 dias.

b) Tensiones de traccior.

Las maximal tens i ones pr i nc i pa Les de trac:c i on o m i n i mas de

compresion se producen para Los estad'es de emba Lse I. Leno, y sc:

direction es vertical.

EL USBR establece que a efectos: de q,ue Las tensione<s efec:ti-

643

vas no excedan La tension admisible de traction , La minima

tension en el paramento aquas arriba, caLcuLada sin considerar

Los efectos de La subpresion, debe cumplir con La siguiente

condition.

F2 (Para estados usuales)U l A - T cTU

tension efectiva on eL paramento aguas . arr iba

caLculada sin considerar subpresion

1M/ = peso especif ico del aqua

a ltura de aqua

7/ = res i stenc i a de d i seiio a la trace i on

Y = coefi c i ente de seguridad segun 2.5 .1.

K = factor de reduccion c = 0.4 si existen drenes

k = 1 si no existen drenet

Notese ;tue La condition parr estados de carga usuales

estabLece un Limite al apr•ovechamiento de La resistencia a

traction disponibLe.

E L coef i c i ente de rcducc i on K 0.4, s i se asume Para La

sub p resion eL d iag rama <_.implificado del punto 2.2.c:), es admisH-

ble solo si La red de drones se ubica a una distancia del

paramento menor 'sue el 5% del ancho d1? La sectiono pups pars

separaciones mayores dicho coefi=iente conduce a tensiones

efectivas en el parament o que sobrepasan la tensi on adm isibLe de

track: i on.

En virtud de estas obser'vac i oni s y a pesar de contar con Una

importante tort I na de drena je tan•tc is PL cuerpo Como on La

S'uniiac i on, Las coed ic: i ones f i na Lmente adoptadas paves e:' i d i s.ef o

de La presa Principal fueron man conservadoras que Las

leori camente admit i das p ov e l USBt.: esta<.:; son:

- Para estados do carya usua Lev no se <,dmi teen tensi one•.:

afectivas de traccion.

- Para comb i nac i ones i nusua 1e<s., Las tens i ones-; efoct i van d(:-

traccion que aparecen, deben °_er ssempre menores •.ue Las

admisibLes a La edad de 1 aio.

- Para Los casos cxt•re rnos , cuando sa superan La's ten i ones

admi i b Les de traccions se ver i f i ca La estate i I. i dad del

a•3ui Librio asumiendu La abertura de fisuras, Begun estabtece

at USBR.

644

En todos Los casos Las cond i e i one= determinantes fueron Las

correspond ientes a estados usua les de carga, salvo en la

cresta del vertedero.

2.5.3- F'aramento aguas abajo

a) Tensiones de compresion

Las maximas tensiones principales de compresion se pro-

ducen Par a Los estados de emba Lse l leno y su d i recc i on es p are le-

!a at mismo.

Estas tensiones no podran excedet Los va Lores adrn ib le<s a

compresion a la edad de 1 ano.

b) Tensiones de traction

Las max imas tensi ones pr incipaLes de trace ion se pro-

ducen Pa ra Los estados de emba Lse vac. i o y su di recc i on es paraa--

LeLa at. mismo.

Se trata de tens iones secunda v i :is de manni tud dessprec i ab Lei:;,

•.Lue no afectan La segur•idad de Las obras y por Lo tanto no

req.uieren verification especial.

2.6- Metodos de calcuLo

EL caLcuto del estado tensional de La presa, en base at cual

we ha n rea l i zad o Las ver l fi cac i o nes de estab i L i dad , s l gue h o,:1

tineamientas de L "GRAVITY METHOD OF STRESS AND STABILITY

ANALYSIS" recomendando por el USBR y que considers un modeso

aimpLificado bidimensionaL. En La figura It Se inr:Luyer un<-.

tipica pLani LLa de caLeuLo.

Para el estudio del comportamiento tridimensional y f.oc:

afectos de Las irreguLaridades de La fundacion, se ha utiLizado

eL "TRIAL-LOAD TWIST METHOD OF ANALYSIS" tambien desarroliado

por el USBR, at que se Le incluyeron aLgunas modificaciones

adaptac: i ones a fin de pos ib i l i tar su procesamiento con computra-

dora.

Se efectuaron diversos caLcuLos Para distintos modulos de

eLasticidad del macixo de fundacione considerando Las variac::ic,•-•

nE de un sector a otro de La presaf dado que esto produce

variacionec importantes en eL estado tensional.

645

U

N z Ww z

Q H 0

UD U)t7 W W

U- U)

e

N

I I 1

z0V)

0U

8

I-

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OO 4y, y ^. ".^ , o G o J o b e o Oe v O

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Y = ► N h f1 Ne

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``O[ -^ C

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Q. O - - N f. M• ^^ ha0 `^` O O G O G G ., p O p-4 t

r7 ` O O 6 O p p O O ON FN

\^CJ` O G O O O G O

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C:C. ., 0

N^ Cr • O G p

e O O

W r u ! .

! w N - O 0. _ _

yNy^. ^ rV

• O O - N n N • -.

N 1

so.

N

a *

Tamb i en se ana l i zaron d i st i ntos tipos de .juntas transversa-

Les de contraccion, suponiendo que estas transmiten esfuerzos de

torte como son Las que finalmente se utiLizaron, a bien que

inde.endizan totalmente Los sectores de presa.

Como conclusion se obtuvo 'tue Las tensi ones %ue se producen,

no superan Los niveles admisibles, especialmente Las principales

de traccion que aparecen en eL paramento aquas arriba, all.i

donde La fundac i on.presenta Iamb i os bruscos de coca.

La of i c i enc i a de Las juntas transversa Les, para ev i tar

concentrac i on de tens i ones donde se producen singular i dades

aeometricas, es muy relativa si estas no se ubican en el Lugar

apr op i ado y no estan suf i c i entemente pr o x i mas, can especial,

cuando pueden transmitirse esfuerzos tangenciaLes a travel de

eiLas.

Un punto particular del analisis tensional en La presa. La

cunstituye La zona en correspondenci= con Los conductos de

desvio.

hL l i La presa de HCR descansa sobre Los bLoques de hormigon

convene i ona l que se ubican entre Los conductos. En consecuencia

et f Lu jo uniforme de tensiones se ve aLterado, desviandose en

mentido del eje de la presa , hacia dichos mac:izos- (efecto

arco).

Las dimensiones de la zona perturbada por este estado

tensional atipico, se evatua con suficiente aproxlmac:ion mediar-

Ie La apLicacion del principio de Saint Venant Y Luegu. en 17asem

a La expuesto por el Teorema Estatico del. Ca1.cuta L.imite, se

l ;antea u n s i stema equi I .I brado de bieLas . comF'r I m ida: y

trace i onadas, Las que c:onven i entemente di mens i onadas ver i f i c a-

das const i tuyen una su Luc i on Segura de l. prob terna.

Para el estado de construcc i on, cuando La maser de HCR aun no

ha ..sLcanzado aLtura ni vesistencla suflciente, Las cargas son

•sopav tadas par La Losa super i of de Los conductos funs: i onando <a

flexion.

0••- Resistenc i as de U iseAo

Segun establece el. USER, La resistencia de diservo is aquaLLa

que es superada en el. 80% de Los casos y que dividida par el.

647

coefii_i ente de seguridad especificadu constituye Los vaLores

admisibLes del material para el tipo de solicitation considerada

(traction. compresion o torte).

La relation entre La resistencia de diseno ( fd) y La resis-

tencia media ( f m), obtenida de ensayos puede escribirse as umien-

Jo una distribution norms l

6r.EL valor "t " depende del porcentaje de resultados admitidos

por debajo del valor de diseio y para este caso, siendo ese

porcentaje del 20% resulta : t = 0,842, siempre que se cuente

on un numero de ensayos superior a 30.

Cuando se dispone de una cantidad menor de ensayos , el valor

de t aumenta sequn La denominada " Distribution de Student".

EL valor "v" se dennmi na var iab i l idad y es el cociente entre

!a desviacion standard y el valor medio de Los resultados.

EL valor K es un coeficiente compuesto por distintos facto-

res de correlation entre la resistencia real en La presa Y Los

resuttados de Los ensayos . Con eL se contempLan diferencias de

edad, probetas moLdeadas en Laboratorio v.se testigos extraidos

de la press , tamano de probetas , probetas realizadas con mate-

rial tamizado, On

E n la figura Nro . 2, se incluyen Las resistencias de d isei o

re•aueridas en La presa Begun eL anaLisis tensional realizado.

En casi todos Los c a sos han resultado determinantes Los

estados, de carga usuaLes.

1:3- Estud i o termico

Los aspectos destacables del esstudio termico realizado, con

Lou anatisis de la fisuracion potential y sus medios de control,

ae ref ieren a Las particularidadess sue presenta La tecnoiogia

deL HCR.

El material con ba j o contenido de cemento . su moderada

res i stenc i a , su c o l ocac i o n en capers de peq . ueiio espesor , La

ssecuencia de construction y La presencia de hormigones conven-

cionaLes en Los paramentos y terminac . iones que interaccionan con

aL HCR. son algunas de Las razones sue conducen a La necesidad

648

de an estudio cuidadoso y detallado.

Et estudio termico se basa en an modeio q ue simula la

construct i on de La presa capa por caps y en que se c ontemp.i.an

Las siguientes pautas2

Production maxima pr • omediu de HCR: 200 m3/h.-

- Jornadas de trabajo de 18 hs efect ivas, 6 d ias /semana.-

•- Interrupc i ones:. por i. luvia estimadas estad ict icamente.-•

-• Interrupc i ones por domi ngoss , fer i ados y vacac i ones.-

-. Interrupciones par razones constructivas como por

ejempto movimientos de La cinta transportadora.

perf orac i on de drenes , co locac i on de paneles, etc.-

-. Colocacion de hormigones convencionales , en especial

As de la cre5ta del vertederos-

EL ca Lculo de temperaturas en eL cuerpo de La pres.: se

rea l i za Para Las sect i ones t ip icas dentroy fuera del vertedero,

med i s me un pr oyrama de a lernen i os f i n i t os, e L que so a l i mentd

on Los datos del modeio de construction . La variation de

temperatura amb iente , Las prop iedades tei micas de Los mater is Le•

Las temperaturas de colocacion.

Tiene fundamental important ia, traba jar con un modeLo capaz

de reproduc i r Las etapas construct i vas rea les . Esto ob l i ga a

d iscret i zar La ma L la en espesores tan pe q uebos como La aLtura de

,una capa (0 , 40m), Para modeiar una estructura • lue tiene varias

decenas de metros de altura.

EL. esfuerzo de c_ LcuLo neces a rio, Para traba j ar can u.n

modeLo bidimensionaL de tod:a La estructura , es enorme y poi elLu

se recurre a slmp I. ifIcac loner' q uc•` Ya han democ:.trac : sei s uf1"-

cien•temente aproximadas.

Las temperaturas que se a I.c: anzan ell eL inter ior de La presa

te,los ae Los paramentos , dependen bas iuamente del i ntercamb i o de

ca for a trave' de La superf is ie de Las c apas. q ue depende a su

vez del. medio y del, ritmo de construction . be pueden c.alcuLar

er,tudiando el fLujo vertic al de caior en up modelo que no

permi to i n•tercamb i o en sent i do hori zontal. Es dec:: i , puede

;rna<ainarse Como una f i La de eLementon contenidos en eL centro de

La ser_c i on.

Para es •tudjar Los ciradientes en Las zonal cercanas a Las

cards . se ut i L i zan mode Los de f Lu.jc hori zontal, que solo inter-

649

cambtan valor en dicho sentidc, ubicados a distintas alturaa de

La press.

En eL estudio termico Par..--a URUGU. -I , se han ideado mecanis-

mos de calculo que permitd 'n tenor en cuenta Los siguientes

aspectos , En primer Lugar se utiliza una "conexion " iantre Loy,

fluios vertical y horizontal , q ue faci Lita el traba j o y evita

grandes desviaciones . Segundo , se tiene on cuenta eL efecto

beneficioso del intercambio de valor en sentido vertical, en el

hormigon conventional deL paramento , en Los primeros dias Luego

de La colocacion.

En La cresta (en zona del vertedero ) y en el coronamiento,

Los fluios de valor se apartan mas de ser unid irec i ona les,

siendo necesario trabajar con modetos en 2 direcciones.

Una vez calculado eL campo de temneraturas como funcion del

tiempo o se procede a analizar el estado de tensiones -tue este

aricaina.

La existencia de restricciones internal y externas a Las

deformacionee termica= produce por compatibilidad un estado de

tens ones •;ue pueden producir La f isuracion.

EL comportamiento viscoelastico del hormigon observable en

Los fenomenos de f luenc is y rela jac i on juega• un importante papal

en La distribution y magnitud de dicho estado de tensions.

EL calculo de tensiones Para eL caso de restr icc i on total se

,-ealizo median-re alguno de Los metodos siguientes:

Metodo de integration Paso a Paso.

Zonsiste en dividir el tiempo ae estudio en intervaLos

calcular Las tensiones que se introducen en cada uno . a si r..omc

lamb ien la Porc i on sue se re La j,a de Las tensiones va ap L icadas

en Los intervalos anteriores.

- Metodo del modulo sostenido.

Este metodo ( ver ACI 207 y 224) cons i ste en c:a lcu Lar Las

:ensiones en base a on modulo e•;uivalente o modulo sostenido que

tiene win cuenta la fLuencia media preducida en el intervato de

Iiemoo considerado-

- Metodo de La extensibilidad.

Este metodo se utilizo especialmente Para Los hormigones

c onvenc i ona Les . Cons i ste en c ompar ar la det ormac i o n termica

restrinnida con on valor de extensibilidad admisible obtenido

650

mediante ensayos normalizados.

Cuando La restriction a La deformation no es total Los

cesultados obtenidos con Los metodos anteriores se afectan ;,or

zl denominado "coeficiente de restriction". Los Mores de este

coef iciente Para atgunos casos especificos f iguran on diversas

pubticaciones del. ACI-COMITTEE 207 y del. USSR.

La diversidad de condiciones de restriccion externa e

interna, La aparicion de restricciones simultaneas en mas de una

J i recc i on y La fa Lta de antecedentes y b i b l i ograf i a, han deb i do

ser resueLtas en base a desarro L Las tear icos prop i os •1.ue contor-

man un enfoque i ned i to del prob Tema termico y que oportunarnente

seran objeto de pub l i cac i o nes espec i f i cas.

Las ver if icac i ones rea l i zadas pueden resumirse de la si --

9uiente forma:

-• Ver if icac i on del paramento aquas arr Iba, a jecut:ado con

hormigon convent I ona L y NCR a Leclai o. partiendo de una

L:onf iqurac i on de juntas preestab Lec idas y conslderando restr ic-

c i onus de La masa interior y de !.a rota de f undac I on.

••• Ver if icac_ i on de La masa interior de La presa, consider;ando

b Loq.ues entre juntas de contraction y restr icc i on de La

fundacion.

_. Ver i f i cac i o n de La masa interior de La r-resta de L ver tede-

ro, ejecutada con hormi g on conve nc:iona1. Assumiendo restriction

dcl cuerno de la presa.

Como conc lusion p uede dec lrse . uc tos c:a Ic:ulo r ea I. i acio's

mue .ll°an suf ic:ie•nte sequr idad ante La f 1 suracion Par a La

:::onfiqurac ion de juntas a:lopkad as<

No obstante se p ace necesar i o c::',n lro Lar y a ctua L I :ar I .o!5

as LcuLos en base a datow r•ea Les de obra a fin de mantener bajo

control poslbLes desvIaclones iue pueden produclr'se especlaLmen-

te durance Los meses de verano.

2,9- Control de filtraciones

Ta L comc se ha menc i onado. Lus • med I os Para el contro L de

f i Ltrac i ones de La presa de URUGUA--I son: (Ver fig. 3 y 4).

Membrana de PVC, espesor 2 mm.

651

y1ORENESSEP.3mpie

LLAVEDE WRTE

JUNTA DEl PARAMENTC

SE P 15 a 20 m.

S k1 'I 2 CAPAS DE HCR CON 90 Kq/"? OE

-4 I^ OREHES CEMENTO V MEZCLA DE ASIENTO5 t +SEP 2rn EN LAS JUNTAS.

CORTINA OE 1'0ANCHO MINIMO POR

INVECCION1

IMPERMEABIUDAO

FIGURA 3SECCION EN VERTEDERO

EN CORRESPONDENCIA

CON LLAVE DE CORTE_

N C C 60 W.

DETAUE TIPICO OE COLOCACION DE ACCS/FUNDACION (2 CAPAS CON 90 KV rPJ YMEZCLA DE ASIENTO EN LAS JUNTAS

FIGURA 4

SECCIOTI FUERA DEL VERTEDERO

DETALLE TIPO OE COLOCACION EN

ZONA OE TALUDES EMPINADOS

OE ROCA.

- Paramento de hormigon convenc i ona l de espesor -ar iab le.

0.5 , e < 0,9 m).

- Zona de HCR con juntas tratadas con mezcla de asiento

(ancho minimo 5 m).

-- Red de drena je en e L cuerpo de La presa - 01 ametro de Las

perforaciones 76 mm - separacion 3 m (se ubica solo donde hay

aaLeria).

- Red de drena j e en la f undac i on - d i ametr o de Las perf ora-

ciones 76 mm - separation 3 m (se ubica solo donde hay galeria),

Cortina de inyeccion en todo eL Largo de La presa.

Fed de consolidation sistematica de toda la fundacion

inteyceptando contactos litologicos abiertos.

:.cos capas de HCR con 90 kg/m3, de cemento en contacto con La

roca de fundacion u hormigon conventional en correspondencia con

Vos taLudes de rota con mucha pendiente.

En este Punt o trataremos exc Lus i vamente Los med i os> dent i naa-•

dos a contro Lar Las f i ltrac i ones a Craves del cuerpo de La

presa.

Los med i os de i mpermeab i L i zac I on cobran fundamental. impor-

tancia Para Las presas de HCR con bajo contenido de cemento,

dada La alta permeabiLidad q.ue presenta el material cuando Las

juntas no son tratadas convenientemente con mezcla de asiento.

ELLo implica el consiquiente riesgo de fittraciones importantes

que per ,iud i q.uen la durab i L i dad e i ncremc nten Las subpres i ones.

Considerando La experiencia internacionaL en este tipn de

presa : de HCR , sobre el dudos> o desempel o de Lo s I: aramento s de

'normigon colado Como medio=_- de imperm`abi Lizacion. el. grupo

construct or propuso , en base a una recomendac I nn de C+ECHTEL

INTERNATIONAL., dotar at paramento aquas arr 1 ba de una membrana

de i mpermeab i L i zac i on de F'VC con un espesor de 2,0 mm.

La re tat i va Poca exper i enc i is sobre este t i po de bar•rerwis

ap L i cadas a presas de gravedad y Guest 1 onam l entos sobre La

durabi Lidad del. sis •tema. indujeron at Comitente a exigit at

Grupo Cons t ruc t or, We se cons iderase Como med i o de

i mpermeab i L i zac i on un paramento de hormiuon convenc i ona t . r_on

juntas verticales cada 15 o 20 m, un c e ntenido de r_emente minimo

ZOO kq/ m3 y tamaiio maximo 3", sequido de una zona de HCR con

juntas tratadas con mezc La de a slentc,< Pasando entonces a ser Laa

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membrana un elementa de seguridad adiciona1.M6s asi como el paramento aquas arriba fue di,+ ;ado Nara

cuma Lir Las exigentias de permeabi Lidad v debio ser sometido a

Las verificaciones Para prevenir La fisuracion par efecto de La

temp eratura.

L criteri a adoptado par yl Grupo Constructor T ara sa lva-

guardar a La masa de HCP sin juntas tratadas , a pesar '1.ue

nosten i s la ut i i i dad de L a membr a na de PVC, fue e l de c o ns i derar

at conjunto hormigon conventional HCR con mezcla de asiento comp

una barrera de proteccion formada por dos materiaLes do distinta

permeab i l i dad co locados en seri e. !on espesores to Les qut:

Jurante La vida util de La presa no scan atravesados Par eL

Ruh de fi ltraciones ; disponiendose ademas La red de drenaje

Amediatamente detras de alias.

E L ca Lculo de d i chos espesore= se rea L i zo med i ante un

uesar r o l to teor I t o p r o p i o bawado on f.' l. art iculo •SF.ore Pressure

Up L i f t and F a i lure Ana Lysis of Concr ete Dams " de Z.P. ttazant.

La formula apLicada es La siguiente1

OC4 °_ ^ . 6. /'

Dondel h CoLumna de aqua

L, = Espesor de hormigon conventional

l2 Ancho de la zone de HCR con juntas tratadaw con

mezc La de as i en! C

Proport ion de vatic -: del hormigon conventional.

•fue se L Lenat de aqu a a I avanzar la t i ttrac i on

Idem Para e L HCR

K1 = Coef icitnte de p*_•r•meabi Liilad del hormigon con-

ve nr_• i o na t

K2 " Idem Para e l HCF:

Los primeros calcuLo = real zados con aste metodo arrojaron

espesore , de hormigon cenvenc i ona l en•'rre 0.9 in y 0,5 f11 var lab Len•

.on la coca, acompanados por un ancho constants de c i nco metrov

de HCf. tratado con mezcla en Las juntas.

Las permeabi Lidades asumidas entonces fueron de 10 E- :L0 cm/s

Para el hormig o n convencional. Y 10 E-% cm/=s Para el. HCR tratado.

Ensayos posteriores sobre +erraplen de nrueba arrojaron

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Mores de permeabiLidad pars el HCR tratado del orden de 10 E-5

cm/s. No obstante etlo no fueron modificados Los anchoy adopta-

dos, contemp Lando q ue As permeab i l i Hades supuestas para e l

hormigon conventional Bran relat ivamente conservadoras y no

podia suponerse una total inefectividad de La membrana.

La protect ion de La masa de HCR con juntas sin tratar, se

.ompleta ensanchando a un minimo de 12 m La zona tratada con

mezc la , en correspondent is del encuentro del paramento con la

fundacion.

Ademas en contacto con La rota de fundacion se coLocan dos

.apas de HCR con 90 kg/m3 de cemento y juntas con mezcla.

monde La roca de fundacion presenta to Ludes emp i nados, se

dispone hormigon conventional coLocado junto con el HCR, de

espesor minimo 30 cm.

Si b ien estos espevores no cubren Los rei,uer Imientos de L

metodoLogia de caLcuto antes mencionada , se asumen come, aufi--

.:ientes considerando La disminucion de permeabilidad dci maci:o

rococo debida a La cost i ne3 de i ry'_'!::c i on v La conso L idac: i or

.istematica.

3- Control. de Ca L i dad

La metodologia de cont r ol de ca L idad de todo eL proceso de

p roduct. i on v co Locac i on de HCRI • ue actua lmente esta s i ende

apLie::ada en obra ♦ fue desa rroL Lada p or L a of ie::i na de !.n eni er i::1

del. Grup o Constructor en base a Las r' c:omendac 1 ones prc? .c?Titadav.

p or BECHTEL INTERNACIONAL.

EL pr ograma de L ontro l se b asa e n L ai siqu, enter oilerac : ic-

ilex

3.1- Contro Les prey i os a t mezcLado

a) Control de Los agre g ados.

a.I) Contra L de granulometr i a por cads tamai ► o y comb i nada

( muestras tomadas de La aLimentacion).

a.II) Control de La forma de Las particulas.

,. III) tietermInacion de humedad.

a . . I V ) Sequimiento . moni t orte d e L a s cant idades produc iday y

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consumidas y control de granulometr is de Las p i Liss.

b) Contro l de la p Tanta de production de HCR.

6,1) Control continuo por peso de La cantidad de todus Los

componentes de La mezcla.

b.II) Verification periodica de Lac balanzas.

3.2- Contro Les de La of isienc is deL mezclado y La coLocacion.

cake control tiene como finalidad determinar si eL proceso

•a.ue i nc Luye La dosif icac i on, mezc Lado , transporte y co Locac i on

del HCR da como resultado un material suficientemente homogeneo.

Las muestras se toman al menos 1 vez por turno y en todos

Los casos d irectamente del area the colocacion del HCR, despues

de su distribution y antes de La compactacion,

Las determ i nac i ones que se rea l i zan sabre cada muestr c, SOT'.

.as siauientes:

a) Conttenido de cemento , mediante el metodo •a.uimico del-

C.E.R.L., adaptado Para su utiLizacion en HCR.

b) Humedad de La mezcLa.

c) Contenido de agregado grueso.

d) Peso unitario del mortero Libre de aire.

e) Contenido de airs,

f) Peso unitario y contenido de agregado grueso de La

rrezc La tam i zada .

Q) Granulometria por Lavado de La mezcLa tresca.

L i MoLdeo de pr obetas c i l i ndr i caps de 15 x 30 ' '. 55 x 50,

on determinacion de Peso uni t3ri o. para med icion de

resistencias y modulo.

C.on Los resultados de I.os ensayos a)., b), r-•) y cl), correi-

;.>ond ientes • a tres muestrav consecut i vas, se obtienen Los indices

de variabilidad calculados como eL menor dividido par el mayor y

asultioLicado par cien.

Para este indite se estabLecen Los. aiguientes minimos:

Contenido de cemento 70X

Humedad 75%

Peso unitario mortero Libre de acre B5%

Contenido de agregado grueso BOx

Ademas se controla 'I UV. ei valor medio del contenido de

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cemento sea mayor o igual q ue el especificado , no aceptando

valoves inferi ores al 85X del valor medio.

3.3- Contro Les In Situ sobre La presa

a) Control de densidad y humedad de LA capa inmediatamente

.uego de compactada , mediante densimetro nuclear,

b) Contro l de Las operac i ones de descarga , d istr ibuc i on,

nivelacion, mediante fiscalizacion det funcionamiento de Los

equipos y utilization del nivel Laser,

c) Mantenimiento de Las condiciones de curado de La superfi-

cie i ecien compactadat

d) Control de Las temperaturas de colocacion y condiciones

arnb i c nta Les.

e) Verificacion periodica del el.uipo de compactacion,

frecuencia de vibration y amplitud.

3.4•-. Lesarro l to actual del programa

Actualmente , eL programa completo de control de calidad es

!Levado adelante por eL Laboratorio de obra del Grupo Construc-

tov. Las tareas se desarrotLan eficientemente y Los metodos

prescr i ptos han demostrado ser conf i ab Les.

Hasta el. momento Los resultados muestran un proceso dotal-

.nentt= contro lado y de una uni t ormidad no tab Le, mo jorando An

todos Los casos Los Limites fijados. Los indices de variabitidad

jbtenidos son comparabLes Loy:: haoitualea Para hormigon c.onven-

cion..L.

Merece un comentar i o espec: i a L e1. ensayo de con•tenido de

cemento. eL mismo consist*-- en una metodologia q.uimic a de mu>-

faci l v agi L realization.

Este procedimiento era inedito en nuestro medio ' ha

demostrado ser de gran utilidad, comportandose de manera consis,-

tente y conf iab le , permi t iendo ademas detectar fa L Las genera Le!--,

de dosificacion.

EL ensayo se ha conver!- ido en La herramienta mac rapids y

efect i va para contro Lar La mezc La tresca.

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SESUMEN

Se presenta una dwscr I pc i o TT de l os cr i ter i os dea d i keno,

metodologia de calculo , normas de aplicacion y control de

calidad Para la presa de URUGUA-1 ARGENTINA. ejecutada con HCR

de bajo contenido de cemento (Lean FCC).

AGRADECIMIENTOS

Agr adecemos a Los sores Oscar R i ver o, Antonio Samp i er i y a

La senorita Grac i e la Bustos por habernos br i ndado su va l i osa

co laborac i on para La mater i a l i zac i on de este traba ju,

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