Resumen

El presente trabajo pretende demostrar las ventajas de considerar el régimen de flujo transitorio en el análisis de estabilidad de talud aguas arriba para la situación de reducción rápida de una presa de tierra homogénea. Se llevaron a cabo análisis de estabilidad de taludes aguas arriba, considerando la presión de poro / succión para análisis de flujo transitorio que simula la reducción rápida del embalse. Los análisis comprendieron diferentes geometrías del talud aguas arriba (de 1V: 1.1H a 1V: 2.5H), alturas que varían de 10m a 50 m, así como varios materiales de baja permeabilidad (SM, SM-SC, SC, ML, ML-CL, CL, MH y CH). Además, las ecuaciones que relacionan el factor de seguridad con dichos taludes o la altura de la presa se ajustaron a los datos de análisis, para definir el talud minino para una determinada altura de la presa o la altura máxima para un determinado talud aguas arriba. Los resultados han demostrado que: teniendo en cuenta la condición de flujo transitorio, incluida la succión, en el análisis de estabilidad de taludes de la situación de reducción rápida, aumenta el factor de seguridad en relación con el análisis simplificado que generalmente se adopta. Esto también ha resultado en taludes mucho más pronunciados, para un factor de seguridad de 1.1, que los recomendados por la Oficina de Reclamación de los E.E.U.U. (USBR), sugiriendo la importancia de realizar análisis de flujo transitorio para las situaciones de reducción rápida y considerando sus resultados en el análisis de estabilidad.

Introducción

La estabilidad de un talud depende de su geometría, de las propiedades del suelo y de las fuerzas a las que está sometido interna y externamente (Berilgen, 2007). En el caso de que el talud esté sometido a una inmersión parcial o total, las fuerzas internas y externas (presión del agua de los poros y carga de agua externa) que afectan a la estabilidad del talud pueden cambiar significativamente.

El rápido descenso del embalse representa una situación crítica para el talud de aguas arriba de una presa de tierra, ya que el descenso de los niveles de agua tiene en dos efectos negativos: reduce la presión estabilizadora del agua en el talud de aguas arriba, a la vez que invierte el flujo en el material del talud de aguas arriba para disipar las presiones de poros iniciales, lo que lleva mucho más tiempo. Aunque esta situación se asocia principalmente a las presas masivas, los derrumbes debidos a este fenómeno también son comunes en los taludes naturales o en los terraplenes construidos a lo largo de los ríos y canales, debido a la subida del nivel del agua provocada por las crecidas.

• Materias:Mecánica de suelos Estructura hidráulicas Dinámica de fluidos
• Subjects:Soil mechanics Hydraulic structures Fluid dynamics
• Palabras claves:Reducción rápida; Suelos no saturados; Succión; Estabilidad de talud; Presa de tierra homogénea.
• Keywords:Rapid drawdown; Unsaturated soils; Suction; Slope stability; Homogenous earth dam.