369_presas Tierra y Bordos

7/22/2019 369_presas Tierra y Bordos

1/161

INSTITUTO POLITECNICO NACIONALESCUEL SUPER IOR DE INGENIERI Y RQUITECTUR

UNID D Z C TENCO INGENIERIA CIVIL.

PRESAS DE TIERRA Y BORDOST E S I S

PARA OBTENER L TITULO DE:

I N G E N I E R O C I V I LP R E S E N T A N:

ARMANDO CARLOS PORTILLO MARTINZDIRECTOR: M. en C. LUCIO ROSALES RAMIREZ

MXICO D. F. DE NOVIEMBRE DEL 2003


2/161

INSTITUTO POLITECNICO NACIONALESCUEL SUPERIOR DE INGENIERI Y RQUITECTUR

UNID D Z C TENCO INGENIERIA CIVIL.

PRESAS DE TIERRA Y BORDOST E S I S

PARA OBTENER L TITULO DE:I N G E N I E R O C I V I L

P R E S E N T A N.

ARMANDO CARLOS PORTILLO MARTINEZDIRECTOR: M. en C. LUCIO ROSALES RAMIREZ

Tesis producto del proyecto de investigacinDeterminacin de la curva de filtracin en bordos de material terroso y rocoso:

No CGPI-990216

MEXICO D. F. NOVIEMBRE DEL 2003


3/161


4/161

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL UZE.S.I.A.

INGENIERIA HIDRAULICA

AGRADECIMIENTOS

Es una gran satisfaccin estar aqu como el primer da de clases, lleno de energa,entusiasmo, ilusiones, metas, proyectos: una mezcla de emociones que no se

pueden olvidar, hasta cierto punto, miedo de no haber elegido la carreraprofesional y la Universidad que hoy me enorgullece y satisface plenamente. Haytantos momentos gratos vividos cmo olvidar la primera clase tomada en laUniversidad, impartida por excelentes catedrticos. Durante los nueve semestresde la Licenciatura, tuve experiencias muy agradables la oportunidad de tenerbuenos amigos y compaeros de clase, el gusto de haber asistido a diferentesconferencias impartidas en la Institucin.

Lo ms importante, tengo presente a Dios a ese Ser que siempre esta con nosotros

en los momentos difciles, que me gui en este barco y aunque hubo turbulenciassupimos sobrellevarlas y llegar a la meta deseada.

Nuevamente gracias a esta institucin que es como nuestra segunda casa. Nos diolas herramientas y la base para nuestra formacin profesional y tica para aplicarloen el campo de trabajo, sin miedo, y siendo mejores profesionales cada da. Estainstitucin, que vio nuestras alegras, tristezas, ideas, satisfacciones, liderazgo, seve reflejado el da de hoy delante de ustedes todo nuestro esfuerzo y dedicacinpor ser excelentes profesionales. .... Gracias a todos los seres queridos que siemprehan estado conmigo, amigos y compaeros de clase, y en especial a las personasque me dieron la vida ... mis padres, que siempre me han apoyado y han sabidoguiarme por el camino correcto y han puesto toda su confianza en m.

Durante el tiempo que estuve en la escuela, aprend muchas cosas no tan soloadquir conocimientos sobre obras martimas, estructuras, etc., sino algo intangible,como lo es el compaerismo, la amistad, la disciplina y el respeto.

A pesar de que nuestra escuela carece de buenas instalaciones, hoy al estar ya en elcampo laboral, me siento muy orgulloso al saber que hoy nos reconocen no tan slopor vestir un traje, sino porque hemos demostrado nuestras capacidades yconocimientos y poco a poco nos hemos abierto las puertas a muchasoportunidades.


5/161



Reitero las gracias al Instituto Politcnico Nacional, y a la Escuela Superior deIngeniera y Arquitectura Unidad (Zacatenco), por haberme dado la oportunidadde estudiar en sus aulas mi carrera profesional.

A mis padres: Sra. Adelina Martnez Mndez y Sr. Jos Armando Portillo Morales.Por apoyarme y darme la oportunidad de estudiar mi carrera, por sus consejos, porla vida y por todas las valores morales que me han enseado.

A mi hermana, Norma Anglica Portillo Martnez, por su comprensin, por suapoyo moral y econmico, por los ratos de alegra y de tristeza que pasamos juntos,y por compartir conmigo esta ilusin de ser Ingeniero.

A mis padrinos un especial agradecimiento: Sra: Angelina Aquino y Sr. Jose Silva

por haberme brindado su apoyo incondicional en los momentos difciles de mivida, y que serian pocas las palabras y no serian suficientes para decirles lo muchoque los valoro y los quiero, simplemente de CORAZON GRACIAS.

A los, M. En C. Lucio Rosales Ramrez, Ing. Ramn Esteban Crdenas Zamora, Ing.Rubn Nieto Quiroz, por sus aportaciones tcnicas, y sugerencias, para que estatesis se llevara a cabo.

Hoy siguen ms metas por superar, ms compromisos por cumplir, existe muchocamino por recorrer pero les aseguro que al igual que en esta etapa, dar todo miesfuerzo y lo realizar con el optimismo y la confianza de saber que los sueos s secumplen ya que hoy logr uno de ellos.

Me siento muy contento al saber que logr mi objetivo y aunque en ocasiones elcamino fue muy pesado y por momentos vi. muy lejano este da, me doy cuentaque con esfuerzo todo es posible y que no importa cuantas tantas dificultadesencuentres a tu paso si tienes claro qu es lo que quieres y luchas por ello, puedesconseguirlo.

Ing. Armando Carlos Portillo Martnez.


6/161



CAPITULO UNO (Introduccin)

Antecedentes histricos.

Tendencias recientes.

poca actual.

Abastecimiento de agua.

La hidrulica martima.

La experimentacin en modelos reducidos.

El desarrollo de las presas en Mxico.

CAPITULO DOS (Presas)

Presas derivadoras.

Presa de Enrrocamiento con pantalla de concreto.

Presas de gravedad.

Presas de arco.

Presas de materiales sueltos.

Consideraciones.


7/161



CAPITULO TRES (Exploracin De Suelos)

Directa: con equipo mecnico: *percusin: mtodo de penetracin estndar

Con equipo dinmico, tubo liso.* mecnico: rotacin: barril muestreador giratorio,tubo dennison.* presin: tubo de pared.

Indirecta: mtodos geofsicos: ssmicos, resistividad elctrica, magntico ygravimetrico.

Pozo a cielo abierto:

Mtodo de penetracin estndar o de percusin:

Mtodo de rotacin o barril giratorioMtodos geofsicos:

CAPITULO CUATRO (Practicas)

Practica # 1 contenido natural de humedad.

Practica: # 2 clasificacin de suelos en el campo segn el sistema unificado declasificacin de suelos. s.u.c.s.

Practica: # 3 peso volumtrico natural

Practica: # 4 ensaye de sedimentacin.

Practica: # 5 densidad de slidos.

Practica: # 6 granulometra

Practica: # 7 limites de consistencia

Practica: # 7-b lmite plstico

Practica: # 8 prueba de contraccin.


8/161



CAPITULO CINCO (Taludes)

Estudios de taludes en condiciones de drenaje.

Taludes sumergidos.

Flujo de agua paralelo al talud.

Comportamiento general de taludes de altura limitada

Superficies de deslizamiento circulares equilibrio general de la masa deslizante.

Definicin de agua fretica

Solucin de problemas

Capilaridad de aguas freticas.

Problemas de la capilaridad en la construccin

Estabilidad de taludes

Los tipos de fallas ms comunes en taludes

A) falla por deslizamiento superficial.

B) falla por movimiento del cuerpo del talud.

C) fallas por erosin

D) falla por licuacin.

Algunos mtodos para mejorar la estabilidad de suelos

Efectos del agua en taludes


9/161



CAPITULO SEIS (Bordos)

Tipos de bordos.

Diseo de bordos

Fallas en los bordos

A) paso del agua sobre la corona del bordo.

B) erosin del terrapln del lado hmedo.

C) deslizamiento de alguno de los taludes al saturarse el bordo.

Hundimiento de un tramo del bordo por compactacin deficiente del terrapln oconsolidacin del terreno de cimentacin.

Por erosiones que el agua de lluvia llega a producir en la corona y taludes.

Investigaciones de campo y laboratorio

reas de prstamo

Control de infiltraciones.

Diseo de la seccin transversal del bordo

Taludes del terrapln

Construccin de bordos

Conservacin de bordos

Bordos perimetrales

Caractersticas del bordo

Drenaje de la zona protegida


10/161



Bordos longitudinales

Gasto de diseo

Separacin entre bordos y opciones por analizar

Longitud de los bordos

Altura de los bordos.

Procedimiento de identificacin para suelos finos o fracciones de suelo en el campo

Seleccin del sitio

Reconocimiento regional para identificar alternativas

reas de prstamo

Materiales

Tenacidad (consistencia del lmite plstico)

CAPITULO SIETE (Graficas y Programas)

Comportamiento de las filtraciones en presas de tierra

Presas de un solo material en subsuelo permeable con drenaje.


11/161




12/161



RESUMEN DE LA HISTORIA DE LAS OBRAS HIDRULICAS

ANTECEDENTES HISTRICOS.

En el antiguo Egipto fue utilizado el sistema ms antiguo de aviso sobre el peligrode inundaciones.

Desde el inicio de la historia, los ingenieros egipcios por medio de un dispositivollamado nilmetro, observaban las elevaciones de los ros. Si el nivel o lecturasrepresentaban alto peligro, enviaban equipos de remeros aguas abajo para avisar alos residentes que desocuparan las reas que se encontraban a un nivel ms bajodel nivel del ro.

Hern de Alejandra fue el primero en proponer el concepto de que el gasto esigual a la velocidad multiplicada por el rea de la seccin transversal, estedescubrimiento fue ignorado durante aproximadamente diecisis siglos y no fuehasta que el fundador de la hidrologa (Benedetto Castelli 1577-1644), llego almismo concepto.

Probablemente el sistema de abastecimiento ms antiguo sea la red de acueductosromanos el cual fue realizado por el Ing. Apio Claudio Craso y termino la obra enel ao 312 a. C.C. Roma tuvo el primer sistema de alcantarillado que servia solopara agua pluvial y despus de varios siglos se vertieron en este los desechos de la

ciudad.

En Europa se formaron varios grupos interesados en el avance de la ciencia, entrelos cuales destacan la Real Sociedad Inglesa, la Real Academia Francesa de Cienciasy el Cuerpo de Caminos y Puentes, de esta ltima procedan hidrlogosprecursores de los recursos hidrulicos como Chzy.

Durante el siglo XVIII hubo muchos avances, pero probablemente, el msimportante fue la ecuacin de la energa deducida por Daniel Bernoulli:

constante2

2

=++ zw

p

g

v


13/161



Que es bsicamente el principio de conservacin de la energa ms tarde EulerAadi el componente de la energa como una variable importante.

En Estados Unidos, como en otros pases se han realizado muchos avances en

cuanto a la comprensin matemtica de la hidrologa y de la administracin de losrecursos hidrulicos.

El Informe Gallatin, resultado de las expediciones de Lewis y Clark, represento elprimer plan completo de recursos hidrulicos en Estados Unidos (1807) otrosplanes fueron centrados en canales para ser usados como medios de transporte,como el Canal Santee de Carolina del Sur en 1800 y el Canal Erie de Nueva York, elcual dejo de funcionar y fue sustituido por el ferrocarril.

Jhon Wesley Powell abogaba por el uso del suelo conjuntamente con planeacinhidrulica pero las intenciones de Powell relativas a uso sistemtico de datostopogrficos e hidrolgicos, fueron ignoradas en aras del desarrollo que se tuvo afines del siglo XIX y principios del siglo XX.

Muchas ciudades de Estados Unidos se construyeron sobre llanuras de inundaciny solo recientemente estos riesgos han llevado a la planeacin conjunta del uso delsuelo y control de avenidas y el ejemplo ms visible, posiblemente es las parte bajadel ro Missisippi en la cual se presentaron una serie de inundaciones quedemostraron que solo por medio de una combinacin de embalses de retencin,bordos (desvos temporales) y diques, se podan controlar las aguas del ro.

TENDENCIAS RECIENTES.

Hoy en da los planes finales, en contraste con los planes rgidamente interpretadosdel pasado, se consideran como pautas dinmicas y flexibles. El planificador debellegar preparado con una variedad de opiniones y alternativas practicables, pero elcliente es el que debe tomar la decisin final.


14/161



Los ingenieros estn educados para construir, por lo que es comprensible que sussoluciones contengan algn tipo de estructura o cambio en el ambiente fsico. Losclientes piden ahora soluciones que incluyan la zonificacin, seguros y proteccincontra inundaciones en los edificios, as como los diques y los embalses de

detencin. INUNDACIONES EN EL VALLE DE MXICO.

El problema de las inundaciones en el Valle de Mxico es aejo y, encorrespondencia, aeja ha sido la capacidad de los ingenieros para encontrarsoluciones al respecto.

Se ha cuestionado tal vez con razn que el lago original (figura 1) se haya venidocomprimiendo para dar lugar a una ciudad cada vez ms grande, pero hasta ahora

la decisin ha sido siempre tratar de resolver los problemas de inundaciones (yotros muchos) sin frenar el crecimiento de la ciudad.As, los aztecas tuvieron que construir el albarradn de Nezahualcyotl, paraprevenir las inundaciones y evitar la mezcla de las aguas salobres del lago deTexcoco con las aguas dulces de los dems lagos.

En 1604 la ciudad sufri grandes inundaciones que persistieron durante meses,dado que en la cuenca cerrada la nica salida del agua era por evaporacin. Sedecidi entonces construir una salida artificial para drenar los excedentes hacia lacuenca del ro Tula. Para ello se intent construir el canal de Huehuetoca y cruzarel parteaguas mediante un tnel de cerca de 7 km de longitud bajo el sitio conocidocomo Nochistongo que descargara al ro Tula.

Las obras se iniciaron en 1607 y su desarrollo tom casi dos siglos debido adiversos problemas tcnicos y burocrticos. En ese lapso se produjeron variasinundaciones de gran magnitud dentro de las que destaca la de 1629-1635 en la quese estima murieron 30 000 personas y que un nmero similar de espaoles salieronde la ciudad. La catstrofe fue tan grande que se pens seriamente en trasladar laciudad a otro sitio.


15/161



De las crnicas relativas a estas obras que se presentan en un esplndido resumenen la "Memoria de las Obras del Sistema de Drenaje Profundo del Distrito Federal"puede constatarse el contraste entre la necesidad de esas grandes obras para evitarla prdida de decenas de miles de vidas y un gran nmero de propiedades por otra

parte y el enorme sacrificio para realizarlas que cost tambin muchas vidas y eluso de grandes recursos econmicos.

Para entender la situacin que se presentaba al trmino de las obras del canal deHuehuetoca y el tajo de Nochistongo es interesante la opinin de Alejandro deHumbolt quien en 1804 opin que "La Ciudad correr siempre muchos riesgosmientras no se abra un canal directo al lago de Texcoco". En efecto, si bien secontaba ya con una obra que permita derivar los escurrimientos de los principalesros del norponiente sobre todo el ro Cuautitln evitando que la laguna de

Zumpango se desbordara hacia el lago de Texcoco y ste hacia la ciudad no sepodan controlar las aportaciones de todas las dems cuencas situadas al sur yoriente de la obra concluida. El lago de Texcoco no tena posibilidades de descargarfuera del valle, de tal forma que ya entonces se concibi la idea de construir el"Gran Canal" o "Canal del Desage".Sin embargo la obra se inici hasta 1866 Se concibi como un canal de 39.5 km, queiniciaba en el lago de Texcoco y culminaba con el tnel de Tequixquiac de casi 10km. La obra constituy la segunda salida artificial para el drenaje del valle deMxico y fue terminada en el ao 1900 con lo que se pens que se haba dado unasolucin definitiva a las inundaciones de la ciudad que por aquellos aos albergabapoco menos de un milln de habitantes.El sistema funcion ms o menos bien hasta 1925 ao en el que se presentaronnuevamente inundaciones de gran magnitud. En ese entonces se constat porprimera vez que los hundimientos diferenciales hicieron perder su pendiente alsistema de colectores. La explicacin cientfica del fenmeno del hundimiento y surelacin con la extraccin mediante pozos del agua del subsuelo la dio en 1947 eldoctor Nabor Carrillo.


16/161



El crecimiento de la poblacin se hizo explosivo a partir de 1930, para el que secalcula que la ciudad estaba habitada por un milln de personas que seincrementaron a dos millones en 1940 tres en 1950 y ms de cinco en 1960. A lolargo de esos aos se construyeron miles de kilmetros de diversos conductos para

el drenaje y se inici la construccin del sistema de presas para la regulacin de lasavenidas en el poniente de la ciudad.A pesar de los trabajos desarrollados en esos aos entre 1941 y 1951 se presentaroninundaciones recurrentes y cada vez mayores. As, en 1950 el peridico ElUniversal dice que se inundaron de agua y lodo dos terceras partes de la Ciudadde Mxico y murieron cinco personas.Nuevamente se trabaj en soluciones "globales", dentro de las que destacan laconstruccin de grandes plantas de bombeo de los colectores principales al GranCanal y el incremento sustancial de la capacidad de ste mediante la ampliacin de

las secciones y la construccin del segundo tnel de Tequixquiac que se termin en1954.Entre 1954 y 1967 se construyeron nuevamente miles de kilmetros de colectores,plantas de bombeo con capacidad acumulada de ms de 100 m3/s, el interceptordel poniente, el entubamiento de los ros Churubusco, de la Piedad Consuladoetctera pero estas obras y otras muchas que se describen en las "Memorias delDrenaje Profundo" seguan resultando insuficientes por el crecimiento acelerado dela poblacin de la mancha urbana y sobre todo por el hundimiento de la ciudad.Se inici entonces en 1967 una nueva solucin: El Sistema de Drenaje Profundo.Esta obra constaba en el proyecto original de dos interceptores de 5 m de dimetroy 18 km de longitud conjunta con una profundidad que vara de 30 a 50 m. Losinterceptores descargan al Emisor Profundo de 6.5 m de dimetro y 50 km delongitud. La obra considerada por muchos como "definitiva" se inaugur en 1975


17/161



En resumen tiene por objeto mostrar la importancia histrica del problema de las

inundaciones en el valle de Mxico y derivar algunos comentarios:Los hechos muestran que, mientras la ciudad siga creciendo, las soluciones no sondefinitivas.El sistema para el control de avenidas es enorme, y slo para mantenerlo enfuncionamiento se requiere una gran capacidad tcnica, as como inversiones cadavez ms cuantiosas.Probablemente, por la velocidad de crecimiento de la urbanizacin, "las soluciones"se han construido despus de que se presentan las grandes inundaciones. Dichassoluciones comprenden obras de proteccin, como el albarradn de

Nezahualcoyotl, de regulacin de avenidas como el sistema de presas del ponientey diversas lagunas en la parte baja de la ciudad y obras de descarga como el Emisordel Poniente, el Gran Canal y el Emisor Central.


18/161



Por medio de diques que aislaban la ciudad de Mxico de los lagos circunvecinos,Los antiguos habitantes construyeron: al Sur diques en Tulyehualco-Tlatenco-

_Tlhuac al Norte en Cuautlitln y Zumpango, incluyendo la desviacin del roCuautlitln y al Centro, el gran dique de Nezahualcoyotl, en el ao de 1449 obra

verdaderamente monumental si se juzga la poca y los elementos con que contaba.Tena 16 Km. De longitud entre Atzcapotzalco y el Cerro de la Estrella 6 m. Deancho y una altura variable pero suficiente para formar embalse con 4 m. Deprofundidad. Se desplant y construy bajo el agua del lago de enrocamiento ymortero de cal.

Tena adems una serie de compuertas para dejar el paso a las embarcaciones estedique fue destruido por Corts durante el ataque a Tenochtitln.

En la poca colonial fueron construidos algunos otros diques pero son resultadossatisfactorios.

El cierre gradual moderno de un brazo de mar se realiza con piedras o por cajonesde hormign que se arrojan sobre la brecha que ha de cerrarse con ayuda de untelefrico tendido sobre el lugar. Detrs de esta gran muralla de piedras o debloques de hormign que sirve para cortar la corriente, se procede con laconstruccin del cuerpo del dique aplicando la tcnica del lanzamiento de arena.Una ventaja de este mtodo es que de esta forma se puede trabajar con un sistemade turnos da y noche, cualquiera que sea la fuerza del viento y el tiempo que haga.


19/161



El segundo mtodo que se aplica para cerrar una abertura es el llamado mtodorepentino', mediante el cual se hace uso de cajones franqueables a compuertas. Enuna drsena de construccin situada a una determinada profundidad y rodeadapor diques, se construyen los cajones necesarios. Un cajn franqueable viene a seren realidad una gran esclusa, con la altura de un edificio de apartamentos de seispisos. Para su transporte flotante, desde la drsena de construccin al lugar de labrecha, los cajones estn cerrados hermticamente, a lo largo de los dos costados

mayores, con tabiques de madera flotantes.En el centro de cada cajn se encuentra una hilera de compuertas de acero quepueden moverse verticalmente con ayuda de cabrias elctricas. Cuando el cajn hallegado al lugar previsto, arrastrado por remolcadores, se abren, por unas barrasverticales, unas grandes vlvulas instaladas en el fondo del cajn, dejando paso alagua hasta hundirse as en el fondo.Inmediatamente despus se retiran los tabiques de madera en ambos lados y sealzan las compuertas de acero, de suerte que las corrientes de marea puedanatravesar libremente el cajn. Una vez que todos los cajones han formado una

hilera cerrada en el lugar que ha de ser obturado, se procede en un momento dado,que coincide con el cambio de marea, al descenso de las compuertas de todos loscajones y toda la brecha queda as cerrada de una vez.


20/161



Delante, detrs y sobre la hilera de cajones, se lanza arena a chorro a un ritmo muyacelerado, formndose as el cuerpo del dique y quedando incorporados los cajonesen el malecn o dique.

Tajo de Nochistongo. Durante la Colonia se construy al Norte, el Tajo deNochistongo para permitir la salida de las aguas del ro Cuautitln.

Esta obra se inici en el ao de 1607 bajo las ideas de Enrico Martnez, y despus degrandes vicisitudes logr terminarse definitivamente en el ao de 1789.

Esta es otra de las grandes obras de ingeniera, ejecutadas en el Valle de Mxico,pues se trata de un tajo de 47-0 Km. De longitud y 60 m. De profundidad mximaen donde se tuvo que excavar y remover un volumen de tierra del orden de los 100millones de m3.

Sin embargo el desage del Valle de Mxico qued garantizado hasta el ao de

1900 fecha en la cual fue inaugurado el primer tnel de Tequixquiac de 10 Km. Delongitud y de longitud y que descarga las aguas negras y pluviales de la ciudad alro Salado afluyente del Pnuco el cual desemboca en el Golfo de Mxico.


21/161



POCA ACTUAL.

Con el drenaje del valle y posteriormente debido a la extraccin de aguassubterrneas para abastecimiento se provoc la consolidacin de las formaciones

arcillosas en el fondo del antiguo lago lo que ha trado como consecuencia elhundimiento de la ciudad de Mxico hundimiento que en algunos lugares alcanzavalores superiores a los 8.0 m. Con respecto a los niveles originales, y que hadislocado y hecho inoperante por gravedad el sistema de alcantarillado.

En la actualidad el desalojamiento de las aguas negras y pluviales se efecta pormedio de plantas de bombeo que descargan al Gran Canal del Desage y a losTneles de Tequixquiac. Adems, en el Oeste del Valle se construy un conductoque intercepta los escurrimientos superficiales antes de llegar a la ciudad y seeliminan por lo que se llama el Emisor del Poniente, hasta el Tajo de Nochistongo.

Para la solucin temporal del desage de la ciudad de Mxico, se construyo en laun Emisor Profundo con las caractersticas siguientes:

Longitud 50 Km.rea transversal 33.2 m2.Gasto mximo 200 m3/seg.Profundidad media 120 m.

Este Emisor descarga al Norte en el ro El Salto, el cual es afluente del ro Pnuco.El Sistema de Drenaje Profundo cuenta en la actualidad con ms de 80 km deinterceptores, adems de los 50 km ya mencionados del Emisor Profundo.La lgica del funcionamiento del sistema para el control de las inundaciones es, agrandes rasgos, la siguiente.

El objetivo fundamental del sistema es evitar la ocurrencia de inundaciones quecausen daos directos a la vida de la poblacin o sus bienes, as como daosindirectos por la afectacin al desarrollo normal de las actividades humanas. Por

ello, se ha preferido la denominacin de sistema para el control de inundaciones,en lugar del nombre tradicional de sistema de drenaje.


22/161



Los cauces naturales solamente se conservan en las zonas montaosas que rodeanal valle de Mxico. Los ros que cruzan la zona urbana han sido entubados paraevitar el contacto de la poblacin con las aguas negras.

De las montaas del sur bajan los ros San Luis, San Lucas, San Gregorio, Santiagoy San Buenaventura. Normalmente conducen escurrimientos escasos, porque suscuencas estn en formaciones baslticas muy permeables. Slo el ro SanBuenaventura, ocasionalmente, conduce crecientes importantes, debido aprecipitaciones intensas combinadas con deshielos del volcn del Ajusco.

Los principales aportadores al Valle de Mxico son los ros que bajan de las sierrasdel poniente. Los ms importantes son los ros Magdalena, Mixcoac, Tacubaya yHondo, que drenan hacia el sistema de presas del poniente que los intercepta,

descargando gastos regulados en el Interceptor del Poniente. Este conduce lasavenidas hacia el norte y las descarga por la parte baja del ro Hondo, en el Vasodel Cristo, donde pueden ser reguladas nuevamente y descargadas en el Emisordel Poniente, hacia el norte, o en el ro de Los Remedios, hacia el oriente.

Al norte del Vaso del Cristo, el Emisor del Poniente recibe las descargas de los rosTlalnepantla, San Javier, Cuautitln y Hondo de Tepotzotln, los cuales sonregulados previamente por las presas Madn, San Juan, las Ruinas, Guadalupe y LaConcepcin. El Emisor descarga las avenidas fuera del valle por el Tajo deNochistongo.

Aguas abajo del Interceptor del Poniente, los antiguos ros ya entubados tienen unatrayectoria aproximada de poniente a oriente. Los principales, citados de sur anorte, son el ro Churubusco, el ro Mixcoac, el ro de La Piedad y el ro Consulado,que originalmente descargaban en el lago de Texcoco.

Actualmente, el ro Churubusco constituye la infraestructura bsica para el drenajede las cuencas de la zona situada al sur de su trayectoria y descarga las crecientesen los nuevos lagos de Texcoco (el Churubusco y el de Regulacin Horaria), que lasregulan antes de descargarlas en el Dren General del Valle.


23/161



Los ros Mixcoac, La Piedad y Consulado, y en general toda la red primaria queconduce las avenidas con una trayectoria aproximada de poniente a oriente, soninterceptados primero por el Sistema de Drenaje Profundo y despus por el GranCanal del Desage. Las descargas en el sistema profundo se realizan por gravedad

y en el Gran Canal mediante bombeo.El Sistema de Drenaje Profundo maneja los escurrimientos captados por losInterceptores Centro-Poniente, Central y Oriente, y los conduce por el EmisorCentral fuera del valle hasta el ro El Salto. El interceptor Centro-Poniente puedeauxiliar al Interceptor del Poniente, recibiendo parte de las crecientes que conduceeste ltimo. El Interceptor Oriente puede ayudar de la misma forma al Gran Canal.

En los ltimos aos, el Sistema de Drenaje Profundo ha ampliado su cobertura

hacia el sur y el este, con objeto de auxiliar al ro Churubusco y absorber lasavenidas generadas por el crecimiento acelerado de las delegaciones Iztapalapa yTlhuac, situadas al sur-oriente del Distrito Federal.

La zona sur-oriente del Valle tambin ha crecido aceleradamente en el Estado deMxico, sobre todo en los municipios de Chalco e Iztapaluca. Para su drenajedepende bsicamente del ro de La Compaa, que conduce los escurrimientoshacia el norte, hasta descargarlos en el Dren General del Valle y de ah en el GranCanal del desage.

Finalmente, el otro gran conducto para drenar las avenidas fuera del valle deMxico, es el Gran Canal del Desage. Este recibe directamente las descargas detoda la zona urbana situada al oriente del Interceptor del Poniente y al norte del roChurubusco, con el agravante de que, por el hundimiento de la ciudad, dichasdescargas tienen que efectuarse mediante bombeos. Ms adelante recibe al DrenGeneral del Valle, que conduce los escurrimientos del ro Churubusco, yaregulados en los lagos de Texcoco, y del ro de La Compaa.

Aunque la construccin del drenaje Profundo permiti reducir considerablementelas reas de aportacin al Gran Canal, los problemas de hundimiento hanocasionado que ste pierda pendiente, al grado de que en los primeros 20 km ya esprcticamente nula y en los prximos aos se ir invirtiendo.


24/161



La problemtica actual del control de inundaciones en la ciudad puede agruparseen los siguientes grandes rubros.

PROBLEMAS LOCALES.

Los problemas de tipo local se derivan de las lluvias de tipo convectivo, tpicas enel valle de Mxico, que se caracterizan por su gran intensidad, aunque son de cortaduracin y extensin. Los principales son los que ocurren en las barrancas, los quese presentan en las vialidades y los que se presentan en zonas bajas. Los principalesaspectos ligados con cada uno de ellos son:Problemas en las barrancas.

En las zonas perifricas de la ciudad se conservan todava los ros en forma natural(no han sido entubados), pero el crecimiento urbano ha provocado un aumento en

la magnitud y la velocidad de los escurrimientos.En estos ros, la mayora del poniente de la ciudad, pero algunos del sur, y otros enla vertiente de la sierra de Guadalupe, la mancha urbana ha ocupado por una partelos cauces y por otra las barrancas, propiciando problemas que ponen en riesgo noslo las propiedades, sino, lo que es peor, la vida de la poblacin. As, en el ao1998 tuvimos problemas muy importantes en Cuajimalpa y Milpa Alta, dondeperdieron la vida 3 personas y se daaron muchas casas, y en 1999, en el roCuauhtepec, al menos en tres ocasiones. Adicionalmente se han presentadodeslaves en varias barrancas y existe un gran nmero de casas en riesgo de venirseabajo por estar construidas en la orilla de las barrancas y muchas veces en zonas derellenos.

Para disminuir el riesgo, deben tomarse medidas de largo plazo (reforestacin,fijacin de cuencas, presas de gaviones, etctera) y acciones urgentes que implicanofrecer alternativas de vivienda a quienes estn en situacin de riesgo.

PROBLEMAS EN LAS VIALIDADES.

Cuando ocurren tormentas de gran intensidad, la capacidad de drenaje de la redsecundaria (y en algunos casos primaria), resulta insuficiente durante algunasdecenas de minutos.


25/161



El problema se presenta principalmente en vialidades que se encuentran abajo delInterceptor del Poniente (donde los colectores pierden pendiente), es decir, desde elperifrico hasta Insurgentes, pero ocurren tambin en depresiones (en los llamadoscolumpios y los pasos a desnivel). Estos encharcamientos producen daos

econmicos por el retraso en las actividades de la poblacin y efectos negativos enla imagen del Gobierno del Distrito Federal.

Aunque es prctica y econmicamente imposible resolver definitivamente estosproblemas, s pueden lograrse mejoras importantes que permitan reducir el nivel yel tiempo de los encharcamientos. As, en los ltimos aos se ha trabajado conbuenos resultados en los pasos a desnivel de avenida Chapultepec con InsurgentesDiagonal San Antonio con Perifrico la zona del Caracol, frente a Perifrico Sur,etctera, y se tienen estudiados 80 sitios adicionales para reducir sensiblemente los

encharcamientos los prximos aos. PROBLEMAS EN ZONAS BAJAS.

En muchas ocasiones se han asentado desarrollos urbanos en zonas bajas bastanteamplias, en las que naturalmente el escurrimiento tiende a acumularse. Estos casos,de los cuales el conjunto "Ejrcito de Oriente" es un ejemplo claro, aunque puedenclasificarse como locales, requieren de soluciones ligadas al Sistema General deDrenaje esto es requiere hacer una conexin a algn punto de la red primaria conmenor cota que el punto ms bajo del asentamiento y, a su vez, verificar que la redprimaria escogida tenga capacidad para conducir la descarga adicional hasta elSistema Principal.

Por otra parte, dado que tanto los colectores de la red primaria, como el SistemaPrincipal de Drenaje, trabajan frecuentemente con carga, puede ocurrir (como yaocurri en "Ejrcito de Oriente") que los niveles en estos sistemas (ya sea la redprimaria o el Sistema Principal) induzcan un derrame de aguas negras que inundela zona baja. La solucin a este problema es compleja y est ligada a los problemasglobales que se comentarn ms adelante.


26/161



PROBLEMAS GLOBALES.

Los problemas globales de control de avenidas en la ciudad, estn relacionados conlluvias ms persistentes y generalizadas en la cuenca que, afortunadamente,

ocurren con menor probabilidad que las tpicamente convectivas. No obstante, esmuy importante darles solucin porque la insuficiencia del Sistema General deDrenaje puede dar lugar a inundaciones verdaderamente catastrficas.

En la actualidad ya se han presentado evidencias de que la capacidad de descargadel sistema general es insuficiente: Muchos tramos del Sistema de DrenajeProfundo han trabajado con carga varias veces al ao y ya se ha presentado el casode que el agua negra suba por las lumbreras y se derrame en las calles (el caso msreciente fue el derrame por la lumbrera 3 del Interceptor Oriente-Oriente, que

inund la zona de Ejrcito de Oriente). Lo mismo ha ocurrido con el InterceptorPoniente, donde ha sido necesario tapar la parte superior de las lumbreras msbajas y en el ro Churubusco, que ha derramado por sus chimeneas.

Las razones por las que el Sistema General est en una situacin tan crtica, sondiversas. A continuacin se describirn las ms importantes:

El balance entre la capacidad de descarga y el rea incorporada al servicio, ha sidocada vez ms desfavorable para la primera. Por una parte de las tres salidas delvalle (tajo de Nochistongo, emisor profundo y Gran Canal), el Gran Canal havenido reduciendo paulatinamente su capacidad de descarga de 90 m/s hace 30aos a 12 m/s actualmente, y por la otra, el Sistema de Drenaje Profundo, ademsde suplir la falta de capacidad del Gran Canal, ha recibido la conexin de reascada vez mayores para drenar las zonas Sur y Sureste de la ciudad.La solucin a este problema, para un horizonte de unos 25 aos, fue planteada en elPlan Maestro de Drenaje en 1995. Est integrada por obras que incrementarn lacapacidad de descarga en 40 m/s por el oriente y 30 m/s por el poniente, ascomo la capacidad de almacenamiento para regulacin de avenidas en 5.5. millonesde m, las cuales implican inversiones cuantiosas y tiempos de construccin devarios aos.Ante lo dramtico de la situacin, es necesario que, antes de la temporada delluvias del ao 2001, se realicen trabajos urgentes, dentro de los que destacan.


27/161



a) La construccin de un dique en el Gran Canal, aguas abajo de su confluencia conel Dren General del Valle, y una planta de bombeo con capacidad de 40 m/s paratraspalear el agua hacia el norte del dique. Esta obra beneficiar a toda el reaMetropolitana (inclusive al riego en Hidalgo) y es urgente concertar con la

Comisin Nacional del Agua su realizacin inmediata y la aportacin econmicaque corresponde a cada entidad beneficiada.

b) La construccin de una estructura de control entre las lumbreras 3 y 6 delInterceptor del Oriente para, tenindola abierta, permitir el drenaje de "Ejrcito deOriente" frente a una lluvia local, pero cerrndola, impedir que una sobrecarga enel Drenaje Profundo provoque un derrame por la lumbrera 3.

c) La construccin de una planta de bombeo de 30 m3/s a la salida del Interceptor

poniente, para evitar el remanso que produce actualmente la descarga ahogada.d) Debido a la falta de capacidad del Gran Canal, el Emisor Profundo tiene quetrabajar inclusive en la poca de estiaje, por lo que no ha sido posible hacer laboresde mantenimiento desde hace aos. Estas labores deben realizarse en cuanto seconcluyan las obras propuestas en el inciso a).


28/161



CONSIDERACIONES FINALES

Como ha venido sucediendo, desde la poca de los Aztecas, las inundacionesforman parte fundamental de la problemtica de la Ciudad de Mxico.Actualmente se tiene un rezago acumulado en la capacidad de descarga, de talforma que el riesgo de inundaciones catastrficas es ya muy alto.Las obras de emergencia que aqu se proponen debern estar en funcionamientopara la prxima temporada de lluvias y las de la solucin a mediano plazo, que seplantearon en lo fundamental desde 1995, deben realizarse con un programa

intenso que debe aplicarse lo antes posible, aunque signifique grandes inversiones.En caso contrario, no pasarn muchos aos para que se presenten inundacionesque podran afectar a millones de personas.

Debemos pensar tambin en el largo plazo, tomando en cuenta que si no se detieneel crecimiento de la poblacin en el Valle las soluciones sern cada vez ms difcilesy costosas, no slo en relacin con las inundaciones, sino con todos los servicios,dentro de los que destaca el abastecimiento de agua potable y el problema deltransporte.


29/161



INUNDACIONES EN OTRAS PARTES DEL PAS.

Tambin se han estudiado, proyectado y construido obras de defensa contrainundaciones en otras partes del pas, entre las que pueden citarse por su

importancia las siguientes:Poblaciones de Matamoros y Reynosa, en la margen derecha del ro Bravo.

Poblacin de Tampico en la desembocadura del ro Pnuco.

Tramo inferior de los ros Grijalva y Usumacinta.

Tramo inferior del ro Papaloapan.

Margen derecha del ro Suchiate.Poblaciones de Nogales, Monterrey, Chihuahua, Torren, Guanajuato, Pachuca yotras de menor importancia.

En muchas de estas obras se controlan las avenidas en presas de almacenamientolocalizadas en la parte superior.

ABASTECIMIENTO DE AGUA.

El abastecimiento de agua a poblaciones, problema tan viejo como la civilizacin dela humanidad, tambin atrajo la atencin de los pobladores de Mxico.

Toca el honor a Nexahualcyotl, gran emperador de Texcoco y primer hidraulicomexicano, dirigir las obras de introduccin de agua potable a la gran Tenochtitln,a travs de un acueducto doble que parta de los antiguos manantiales deChapultepec, y que qued terminado el ao de 1466. Este acueducto construido alo largo de una calzada, sobre el lago de Mxico, tena un dispositivo para permitirel cruce de trfico de canoas.

As mismo, dirigi las obras para introducir el agua para usos domsticos y parariego en Texcoco, y todava se conservan vestigios de los baos de Nezahualcyotl,en las laderas del cerro de Texcoco.


30/161



Bajo la influencia de las obras romanas, la Colonia fue prolfica en acueductos, quese construyeron para suministrar agua a poblaciones y haciendas particulares.Manuel romero de Terreros nos habla de 26 acueductos importantes, dos para laciudad de Mxico y el resto para diferentes lugares del pas.

El ms notable por sus dimensiones y las circunstancias en que fue construido porFray Francisco de Tembleque entre los aos de 1553 y 1570, es el de Zempoala quetiene 45 Km. De longitud y llevaba agua de Tecajete a Otumba en el Edo. DeMxico. Para atravesar la barranca del Papalote, se construy una arquera de 900m. De longitud, 40 m. De altura mxima y 67 arcos, la cual ha sido el asombro decuantos la visitan, encontrndose entre ellos la Marquesa Caldern de la Barca, elEmperador Maximiliano y el que escribe estas lneas.En la actualidad el abastecimiento de agua a poblaciones resuelve toda clase de

problemas relacionados con captaciones de agua subterrnea y superficial ysolamente diremos que para la ciudad de Mxico se requieren del orden de 30m3/s. Y que para el ao 2040 se prev que la ciudad y zonas vecinas, necesitarnun caudal del orden de 200 m3/s.

Para satisfacer necesidades domsticas e industriales, agua que tendr quetransportarse desde distancias de 300 Km. y quiz muy prximas al nivel del mar.

Por otra parte, en estos momentos se suministra agua potable a un 50% de lapoblacin mexicana, utilizando el 1% de los recursos hidrulicos del pas.

LA HIDRULICA MARTIMA.

Mxico, con casi 10 000 Km. de litorales y muchos ros navegables, est invitado adesarrollar una gran actividad martima y fluvial.

La historia de la hidrulica martima en Mxico se remonta prcticamente a lapoca de los Aztecas y de los Mayas. Las crnicas de la conquista espaolacomprueban que los Aztecas conocan el uso de la canoa a remo y a vela queutilizaban en las actividades de pesca y en la transportacin de personas ymercancas entre los pueblos ribereos del Lago de Texcoco. Se habla de que losatracaderos en la poblacin de Texcoco permitan la operacin de 60 000 canoasdiarias.


31/161



Las canalizaciones y zonas de atraque en las diferentes poblaciones ribereas delLago de Texcoco nos dan una idea de los conocimientos de los Aztecas en estosaspectos e independiente de todas las operaciones que se desarrollaron durante lapoca de la conquista es de hacer notar que el final del imperio Azteca fue

precedido de una verdadera batalla naval en la que contendieron por una parte 13bergantines construidos por Corts con mano de obra indgena y una flotilla dems de 1 000 canoas cargadas con guerreros armados con flechas, hondas ymacanas. Para esto, tuvo Corts que destruir el dique de Nezahualcyotl, a que sehizo referencia antes.Por otra parte las obras martimas prcticamente se inician en 1590 con laconstruccin de la fortaleza de San Juan de Ula, algunas construcciones para lospuertos de Veracruz, Campeche y Laguna del Carmen y Tlacotalpan en el Golfo ypara los puertos de Acapulco y San Blas en el Pacfico.

Para el ao de 1878 exista una comunicacin martima desde San Blas al Norte,hasta fuerte Yuma por el ro Colorado, y asimismo exista comunicacin martima alo largo de toda la costa del Golfo.

En 1902 se inauguran las obras del Puerto de Veracruz, siendo en su poca las msmodernas del mundo y se construyeron obras en Tampico, Coatzacoalcos y SalinaCruz, que permitieron tener un movimiento martimo de los primeros del mundo.

En las ltimas dcadas del siglo en curso, se reinicia un nuevo inters por nuestrospuertos y se crean las condiciones favorables para resolver los problemas que lahidrulica martima puede plantear.

LA EXPERIMENTACIN EN MODELOS REDUCIDOS.

Con la iniciacin del siglo XX, Mxico sigui la tendencia general de desearcomprobar el comportamiento fsico de las estructuras hidrulicas, como pasoobligado despus de haber hecho uso del acervo terico de antecedentes europeoso americanos.

Uno de los primeros intentos de experimentacin fue efectuado por el Ing. RicardoGayol en el ao de 1902 al proponerse comprobar el funcionamiento de pequeasestructuras para la red de alcantarillado de la ciudad de Mxico. Los modelosconstruidos por l fueron a escala 1:1


32/161



Posteriormente fueron crendose instalaciones con fines de experimentacin, cuyasecuencia es la siguiente:

NOMBRE FECHA DE

INICIACIN

FINALIDAD

Instituto Tcnico Industrial. 1928 Maq.Hidrulicas.

San Jacinto. 1937 EstructurasS.R.H.

Facultad Qumica. 1938 Flujo de fluidez.Chapingo 1946Km. 0+000 del Gran Canal de

desage.

1954 Se desmantelo.

Instituto de Ingeniera de la UNAM 1955Universidad de S.L.P. 1956Secretara de Marina. 1962Instituto Politcnico Nacional. 1966

Adems existen una media docena de instalaciones particulares, cuya finalidadest orientada hacia industrias concretas.

Puede suponerse con seguridad que se hayan construido a escala natural una granmultitud de estructuras basndose en instituciones ms o menos aceptables, ms omenos lricas, y que su funcionamiento no haya estado de acuerdo con las leyes delos fluidos, por lo que seguramente fracasaron sin dejar, cuando menos el beneficiode la experiencia.

Con estas palabras se ha deseado en el seno del I Congreso Nacional de Hidrulicaen Mxico, rendir homenaje a los pioneros de esta noble y hmeda actividadingenieril, en donde Nezahualcyotl tiene un preferetsimo lugar de honor, y de

hacer nfasis en la existencia actual de una Contribucin Mexicana a la tcnica einvestigacin modernas.


33/161



EL DESARROLLO DE LAS PRESAS EN MXICO.

Me ha parecido pertinente hacer mencin de algunos datos histricos que nospermitan recordar cmo han ido evolucionando estas estructuras de ingeniera que

constituyen el apasionante tema de las presas.En nuestro pas, entre los siglos XVII y XIX, se construyeron numerosas presas, casitodas de mampostera, en el territorio de Aguascalientes y Quertaro, destinadasfundamentalmente a riego. Casi todas de trazo recto, con algunos contrafuertes ycon seccin de dimensiones que ahora pueden considerarse atrevidas, desde el

juicio de su estabilidad.Entre las ms importantes obras de almacenamiento que subsisten se puedenmencionar: la de Saucillo, de 11 m de altura, de 1730, San Blas de 1755, Natillas, de12 m de 1760, Pabelln, de 1770-1 todas stas en Aguascalientes. En Guanajuato, El

Aguacate, de 12 m, de 1780 y la de Nad con 26 de altura de 1800, en el Estado deMxico.En los primeros aos del Siglo XX la actividad en la construccin de presas fuemuy reducida. El gobierno no trabajaba con fuerzas propias en esta rama de laingeniera, confiaba a compaas extranjeras, dentro de convenios y concesiones,los trabajos de sas y otras obras. As la Compaa de Luz y Fuerza construy lapresa Necaxa, una de las ms importantes de esa poca, tiene 58 m de altura y lacortina est formada por enrrocamiento que fue colocado con chiflones de aguapara ayudar a su mejor acomodo, esta obra tiene unos diques que causaronproblemas posteriores, siendo resueltos por la Comisin Federal de Electricidad.Ms adelante digna mencin, por su importancia en la poca, est la presa LaBoquilla terminada en 1916 en el ro Conchos, Chih. Su cortina es de tipogravedad, de concreto y mampostera, de 70 m, y fue construida por la CompaaElctrica del Ro Conchos.

La caracterstica de mayor consideracin de esta obra es su capacidad dealmacenamiento, superior a los 3,000 millones de metros cbicos, casi igual a las dePalmito, de 1946 y Oviachic de 1952. Cabe mencionar que en los aos cuarenta sele dot de una obra de toma ms baja que la original para disponer del volumen deagua ms profunda para el riego del sistema ro Conchos esa obra de toma fue unapequea gran hazaa del trabajo hecho contra el agua almacenada en la presa.


34/161



Otras obras ms, incluyendo pequeas presas derivadoras, fueron realizadasentonces por compaas particulares autorizadas por convenios, por contratos oconcesiones del gobierno para riego de tierras como las de Lombarda y NuevaItalia en Michoacn.

LA COMISIN NACIONAL DE IRRIGACIN.Fue en 1926, cuando el presidente Plutarco Elas Calles, Dndose claramente cuentaque la gran obra de irrigacin que requera el pas slo podra atacar el propiogobierno, propuso una ley sobre irrigacin autorizando la creacin de un rganoadministrativo denominado Comisin Nacional de Irrigacin.La Comisin encontr dos grandes obstculos que vencer: la falta de datos sobre elescurrimiento de los ros que intentaba aprovechar y la falta de personalespecializado con experiencia efectiva en el proyecto y en la construccin de presas

y obras de irrigacin.La ausencia de gente experimentada fue resuelta trayendo a Mxico a un grupo deingenieros extranjeros especializados en presas y en irrigacin. La presencia de esegrupo fue contratada por seis aos, durante los cuales muchos ingenierosmexicanos se fueron capacitando en la materia y formaron la punta de lanza en lacreacin de una ingeniera brillante y con reconocimiento internacional a travs devarias generaciones de profesionales egresados de las escuelas de ingeniera.La escasez de datos hidromtricos, pues algunos haba, se trat de resolver condatos de cuencas aparentemente semejantes a otro pas y con aplicacin defrmulas y teoras de los expertos hidrlogos de entonces.As, en esos seis aos iniciales de ingeniera institucional de presas se construyeronmuchas obras con gran xito pero aquella falta de datos hidromtricos antesmencionada, no alcanz sus fines previstos.La presa Calles, de 64 m de altura de tipo arco con aleros de gravedad enAguascalientes resulto con capacidad de caso excesiva. La presa Don Martn,Coahuila de 35 m de altura y de tipo de contrafuertes, no llego a regar el nmerode hectreas que se supuso podra abastecer, sino uno mucho menor.


35/161



La compaa norteamericana J. G. White Engineering Corporation, que fue lacontratada para aquellos seis aos, trajo a muchos de los mejores ingenierosnorteamericanos del Bureau of Reclamation y varios de ellos se quedaron enMxico permanentemente como consultores. Son dignos de mencionar entre ellos

los seores. Andrew Weiss y Max W. King que por muchos aos fueronincansables guas en la ingeniera mexicana de presas.

Pronto los ingenieros mexicanos acometieron obras de gran relevancia. El primerdesafo que tuvieron fue el proyecto de construccin de los que se llam Las TresGrandes Presas, diseadas totalmente por ingenieros mexicanos y construidas poringenieros mexicanos encabezados por superintendentes extranjeros de granexperiencia. Esas obras, hace ms de cincuenta aos, fueron: La presa LzaroCrdenas (El Palmito), de 95 m de altura, en el ro Nazas, Durango construida de

tierra compactada y con una capacidad inicial de 3,000 millones de metros cbicos,terminada en 1946.La presa Marte R. Gmez (El Azcar) de 47 m de altura terminada en 1946 en el roSan Juan con una cortina de tierra limosa compactada y una capacidad dealmacenamiento de 2,400 millones de metros cbicos. Su vertedor iba a tener 9compuertas de 15 m x 15 m que se contrataron en Alemania pero nunca llegaron.El vertedor ya en construccin se rediseo y construy con una obra vertedora de15 m de altura y longitud de 300 metros.La presa La Angostura de arco gravedad y altura de 91 m, terminada en 1942 en elro Bavispe, Sonora y con una capacidad de 1,020 millones de metros cbicos. Ensu diseo y construccin se aplicaron tecnologas de la famosa presa Boulder de losEstados Unidos de Norteamrica, como el sistema de clculo con cargas de prueba(trial load) y de sistema de enfriamiento del concreto.Adems de esas presas de almacenamiento se disearon y construyeron muchasotras mas durante los veinte aos en que existi la Comisin Nacional deIrrigacin fueron 136 presas con una capacidad conjunta de 11,160 millones demetros cbicos.La Comisin termin su labor como tal en 1946 habiendo hecho obras para el riegode cerca de un milln de hectreas.Todas estas obras tuvieron como ya se ha supuesto el objetivo principal dealmacenar agua para el riego de enormes extensiones que ahora suman, con elbeneficio de presas anteriores y posteriores, cerca de 7 millones de hectreasadems de su desempeo natural de controlar avenidas.


36/161



AGUAMILPA PRESA DE ENROCAMIENTO CON PANTALLA DE CONCRETO.

Magna obra hidroelctrica ubicada en la Sierra de Picachos, est conformada por

una enorme cortina de concreto y rocas con una altura de 187 metros, consideradala ms alta de Amrica Latina en su tipo.Las aguas que forman su embalse alcanzan un volumen de 6,950 millones demetros cbicos que se extiende a lo largo de 50 kilmetros sobre el ro Santiago y 20kilmetros sobre el ro Huaynamota.La fuerza hidrulica de estos ros impulsa tres gigantescas turbinas con unapotencia de 960 megawatts que generan 2,131 kw/h medios anuales, siendo de lasms importantes del pas en cuanto a produccin de energa elctrica.

Durante los primeros aos de la Comisin Nacional de Irrigacin, se realiz elproyecto y construccin de varias presas de enrrocamiento cuyo elementoimpermeable fue una losa de concreto formando la cara de aguas arriba de laspresas. Pueden mencionarse la presa Taxhimay (1934) la de San Ildefonso (1942) laEsperanza (1943) El Peaje (1943) obras que estn trabajando cumpliendo susobjetivos.


37/161



En ellas, el cuerpo de la presa est formado por rocas colocadas a volteo y fueronacomodadas, con ayuda de chiflones de agua aplicada a razn de unos 5 m3 porcada m3 de roca. Ese es el cuerpo principal de la cortina y en la zona de aguasarriba, con volumen reducido se cuid un mejor acomodo a mano para recibir el

concreto de la losa impermeable intercalando una capa de material fino entre lalosa y la roca acomodada.La losa de concreto reforzado est formada en cuadros de unos 5 x 5 m con lminade cobre en las juntas y se ligaba la losa con un dentelln perimetral en la boquilla,de concreto colado en zanja de la roca con profundidad de pocos metros, a travsdel cual se inyect la roca. En algunas presas como La Esperanza se suprimieronlas juntas horizontales y en alguna tambin las verticales.Las presas tienen altura menor a 50 m y han funcionado bien salvo algunospequeos incidentes principalmente en las uniones con el dentelln, que fueron

reparadas fcilmente.Una de las ltimas grandes presas Agua milpa de 187 m de altura (la mayor delmundo de ese tipo) fue construida por la Comisin Federal de Electricidad hacecinco aos mediante tcnicas modernas que permitieron abocarse a la obra de talmagnitud. El dentelln fue sustituido por una losa plana perimetral sirviendo debase al inyectado profundo de la roca y la cara o pantalla de concreto fue coladacon losas dotadas de juntas verticales. El sistema de tapa juntas fueminuciosamente estudiado y su comportamiento ha sido satisfactorio.Pero los elementos dignos de considerar son los que forman el cuerpo de la cortina:la mitad de aguas arriba est formada por gravas y arenas consolidadas conrodillos y la otra mitad agua abajo, fue formada por rocas de tamao medio que secolocaron en capas y se compactaron con rodillos de 15 toneladas siguiendoespecificaciones de detalle basadas en consideraciones y pruebas pertinentes.Estas caractersticas marcan la diferencia principal con las antiguas presas ypermitieron unas obras de 3 4 veces ms alta que aqullas.Otras obras semejantes a Agua milpa aunque de menor altura han sido construidasen Australia, en Colombia, en Brasil y algunas se estn realizando en estas fechasen otros pases.


38/161



TIPOS DE PRESAS


39/161



De la definicin de presa se desprende que las presas son estructuras cuya razn deser se funda en la condicin de que el agua que retienen se utilice con dosfinalidades alternativas o simultneas:

Elevar su nivel para poder conducirlaFormar un depsito que retenga los excedentes hdricos, para poder compensarluego los perodos de escasez, o para amortiguar (laminar) las crecidas.Esa condicin de producir un embalse, hace que el agua retenida ejerza un empujede gran entidad sobre la estructura, siendo sta la mayor solicitacin para la quedebe disearse la obra. Desde el punto de vista resistente, el problema fundamentalque debe resolverse es la forma en que la presa absorber la presin que letransmite el agua sin romperse y sin transmitir al terreno natural ms carga de laque ste puede soportar.

Todos sabemos que una corriente de agua posee una "fuerza" que es tanto msincontrolable cuanto mayor es su caudal y la pendiente del ro. En el mismosentido se incrementa su potencial destructivo. Al oponerle un obstculo paraembalsarla, la estructura llamada presa tiene que poder asimilar tal empuje deforma permanente, para cualquier condicin de carga y transferirlo a la tierra.Tanto la forma en que la estructura resiste ese empuje, como la manera en que latransmite a tierra, determinarn el tipo de presa que el proyectista elija. Lafundacin o cimentacin, a su vez, debe ser capaz de soportar la presin a que lasometer la presa una vez lleno el embalse, cualidad que suele denominarse como"capacidad portante" y que depende del tipo de suelo y/o roca que la conforma, esdecir de la geologa del emplazamiento.La otra caracterstica bsica a considerar en el diseo de una presa, es que el aguapenetra en todos los instersticios provocando presiones indeseadas dentro de lamisma estructura, las que deben ser localizadas para disear la presa de maneraque pueda resistirlas, y/o disipar el exceso de presin que esta condicin genera,y/o buscar los mecanismos para que las partes de las obras que puedan serdaadas resulten aisladas, protegidas o impermeabilizadas.


40/161



Otra importante condicin la constituye la necesidad de lograr las premisastcnicas precedentemente enunciadas a un costo que permita la construccineconmica de la obra, con esquemas factibles y aceptables para el mercadofinanciero. Esta bsqueda de alternativas econmicas posibles, ha llevado en los

ltimos aos a la incorporacin de nuevos diseos y sistemas constructivos paralas presas.

Las presas ms antiguas de que se tiene referencia en Mxico y quiz en Amrica,es la Xolotl, construida sobre el ro Texcoco con fines de riego, probablemente porel ao de 1100 de nuestra era.

Esta presa, cuya cortina era seguramente de tierra, fue destruida por los enemigosde Xolotl con objeto de matarlo y daarlo en sus propiedades.

Durante la poca colonial abunda la construccin de presas con cortinas tipogravedad, de mampostera y muchas con machones o contrafuertes, con tcnicaconstructiva de antecedentes romanos y seguramente intuitivos.

Es hasta el siglo XX, el cual cuando se inicia en Mxico la construccin de presascon fines mltiples y se llega a tener una capacidad de almacenamiento del ordende los 100 000 millones de m3 con cortinas dentro de las ms altas del mundo.

Se cuenta en la actualidad con ms de 200 presas de almacenamiento y ms de 1000 presas derivadoras que, con sus obras y accesorios, permiten el riego de 4.0millones de Ha. La generacin de 14 000 millones de KWH. Con 3 millones de KW.Instalados que representan el orden de 23% de potencialidad hidroelctrica delpas.Como se ha anotado, muchas de estas presas son de fines mltiples y se usantambin para abastecimiento y control de avenidas, as como para recreacin. Lade Nezahualcyotl ltima entre las importantes que ha sido construida en el estadode Chiapas, sobre el ro Grijalva para fines mltiples cuenta con 12960 millones dem3. De capacidad y 1 080 000 KW. de capacidad instalada.


41/161



PRESAS DE GRAVEDAD.

La presin que el agua ejerce sobre la presa, por un lado tiende a hacerla "deslizar"sobre su fundacin y por otro a "volcarla" hacia aguas abajo. Las Presas de

gravedad son todas aquellas en las que el peso propio de la presa es el que impideque se produzcan alguna de estas dos situaciones.Podramos imaginar que la transferencia del empuje del agua hacia la fundacin serealiza a travs de la presa, la que ser ms estable cuanto "ms pesada" sea. Desdeeste punto de vista, tanto una presa de materiales sueltos como una de hormign,son de gravedad. Sin embargo suelen llamarse as a las presas macizas dehormign.El cuerpo de las presas de hormign, se compone de cemento, piedras, gravas yarenas, en proporciones variables segn el tipo de estructura y las partes de las

mismas que se trate. La particularidad de este material, que le permite adoptarcomplejas formas una vez fraguado, da la posibilidad de optimizar la forma y, porlo tanto disponer el peso de una manera tal que sea mayor la capacidad de la presaen su conjunto para resistir el empuje.

Muchas de las presas de gravedad en aos anteriores fueron construidas conmampostera de piedra, ms adelante con concreto y tambin con concretorodillado, de estas ltimas digna de mencionarse es la de Trigomil.

A ellas se agrega Huites, en el ro Fuerte. Construida por la Comisin Nacional delAgua con concreto convencional y terminada en 1995. Es la obra de concreto msimportante realizada en Mxico tanto por su altura de 152 m como su volumen detres millones de metros cbicos que fueron colocados en tiempos muy cortos queestablecieron rcords mundiales. Las tcnicas de enfriamiento del concreto, eldiseo de la cortina y sus obras auxiliares fueron realizadas con aplicacin de lossistemas ms modernos por los ingenieros mexicanos.


42/161



PRESAS DERIVADORAS.

Dentro de este gran grupo de la infraestructura que beneficia al riego, deben

incluirse las presas derivadoras que no su reducida altura de unos 7 m o menor nohan sido dignas de atencin cuando se organizan foros como el presente. Sinembargo en nuestro pas se han desarrollado tcnicas de diseo y construccin quese han traducido en muy importantes obras de ingeniera, especialmente a las queno muy adecuadamente hemos llamado presas indias. Pueden mencionarse lasdel ro Fuerte, la del ro Culiacn, y otras ms cuyo funcionamiento ha sido exitoso.

PRESAS DE ARCO.

Las presas en arco transmiten el empuje del agua hacia su fundacin y sus apoyos,denominados estribos, aprovechando su forma de "cscara".

Las presas en arco pueden ser de curvatura horizontal o de doble curvaturaconocidas como bveda o cpulas. Las presas de arco son sumamente esbeltas

adquiriendo formas muy audaces y complejas, las que les permiten ser muy altas yde poco espesor. Para lograr sus complejas formas se construyen con hormignarmado y requieren gran habilidad y experiencia de sus constructores, los quedeben recurrir a poco comunes sistemas constructivos.


43/161



Debido a que transfieren en forma muy concentrada la presin del agua al terrenonatural, se requiere que ste sea de roca muy sana y resistente, la que debe tambinser muy bien tratada antes de asentar en ella la presa

No son muchas las existentes en nuestro pas, pero la ms importante es la presaZimapn terminada en 1994 por la Comisin Federal de Electricidad. Su altura de202 metros la clasifica dentro de las ms importantes del mundo y su reducidovolumen de doscientos mil metros cbicos de concreto colocados tambin con elms moderno sistema de enfriamiento colocan a esta presa mexicana dentro de lasms relevantes obras modernas en el mundo.

PRESAS DE MATERIALES SUELTOS

Son presas de gravedad en las que materiales provistos por la naturaleza no sufrenningn proceso qumico de transformacin, siendo tratados y colocados medianteprocedimientos de compactacin propios de la mecnica de suelos. En sucomposicin intervienen, piedras, gravas, arenas, limos y arcillas, siendodenominadas como presas de escollera cuando ms del 50 % del material estcompuesto por piedra y presas de tierra cuando son materiales de granulometrasms pequeas.


44/161



Cuando todo el material que componen las presas de materiales sueltos tiene lasmismas caractersticas, se denominan homogneas, pudiendo tratarse demateriales ms o menos impermeables. O bien pueden ser heterogneas, que sonlas ms comunes, cuando se colocan diferentes materiales zonificados, con ncleo

impermeable y materiales ms permeables a medida que nos alejamos del centrode la presa. La impermeabilidad puede lograrse tambin mediante pantallas odiafragmas. Estas variantes pueden presentarse mediante configuraciones que seintegren con distintas participaciones de las diversas caractersticas mencionadas.Las presas de materiales sueltos no soportan ser sobrepasadas por una crecida. Porello es necesario, basndose en el conocimiento del comportamiento histrico delro, efectuar una prediccin de la forma en que se deber operar el embalseformado, para evitar que en toda la vida de la obra sea sobrepasada por ningunacrecida.


45/161



CONSIDERACIONES.

A la vista de este panorama general caben algunas reflexiones. Poco ms de 1,000grandes presas llamando as a las de ms de 15 m de altura, en nuestro pas se

encuentran funcionando, cumpliendo su misin en condiciones que puedenconsiderarse normales u ptimas. No han sufrido accidentes importantes comofallas totales o parciales que ocasionaran prdidas de vidas. Algunos incidentes sehan presentado, como agrietamientos por sismos, filtraciones poco intensas ymovimientos estructurales sin trascendencia.

Todo esto es motivo de orgullo para los ingenieros de muchas generaciones quehemos intervenido en el estudio, diseo y construccin a lo largo de estos 70 aosen los que las presas forman parte de la vida institucional del pas. Estamos aqu

presentes algunos que otro de los participantes presos de los aos cuarenta a queme refer al principio de esta pltica, y muchos otros que han intervenido enmultitud de obras ms recientes.Es comn que con frecuencia los ingenieros nos interesemos en el comportamientode nuestras obras, de cundo se llenan, cundo les falta agua, qu mantenimientose les da a sus vlvulas y compuertas, cundo se aumenta su altura etctera.Pero todos nos preguntamos por qu no se construyen tantas presas como antes,por qu otros pases con menores posibilidades econmicas aparentes continanconstruyendo presas, algunos en nmero espectacular.Recordemos que hasta hace pocos aos los ingenieros proyectistas oficiales yprivados estudibamos la factibilidad de algn proyecto que inclua una o mspresas, y que al resultar positiva la conclusin de nuestro estudio, en corto tiempoms adelante se iniciaba la construccin de la presa y de sus canales o acueductos ode su central elctrica, simultneamente con la implantacin de los otros eventosdel proyecto.

Pero ahora, muchos meses despus de haber terminado los diseos de variaspresas no vemos que se de principio al proceso de construccin. La explicacinsimplista es que la situacin econmica del pas no permite tal proceso y que losfondos ahora disponibles se aplican al mantenimiento de la infraestructura enservicio, justa y acertada medida y que los diseos realizados y otros futurosesperarn mejor oportunidad.


46/161



Pero nos preguntamos si no habr manera de financiar adecuadamente proyectoscuya evaluacin de factibilidad seguramente fuese favorable y que llevados a laprctica producirn los beneficios esperados dentro de los cuales se pagar lainversin inicial para construir y poner en marcha la presa, su acueducto, su

central, sus canales, etc. Parece, inexplicablemente, que la planeacin deldesarrollo del pas no contempla estos factores.Tal vez estoy repitiendo o estoy adelantando aspectos que otros conferenciantes deesta importante reunin ms enterados que yo tendrn incluidos en su exposicin.Pero es que no es fcil para nosotros, los ingenieros de presas aceptar que unanacin con crecimiento acelerado como el, nuestro no se beneficie de los favoresque nuevas presas otorgan en riego, generacin elctrica, control de avenidas, aguapotable, pesca, acuacultura, turismo.Sin embargo, estoy seguro de que cada uno de nosotros, estamos interesados en

recuperar justificadamente nuestra posicin relevante en el diseo y construccinde las presas, los ingenieros, calculistas, constructores, funcionarios, etc., estamosdispuestos hacer los que nos corresponda para lograrlo.


47/161




48/161



EXPLORACIN DE SUELOS

El primer paso del estudio de Mecnica de Suelos es la visita que se realiza elingeniero consultor al lugar. Esta es con el fin de hacer observaciones generales y

formarse un criterio que le pueda auxiliar durante el desarrollo del mismo.Algunos de los detalles observados durante esta visita son:

Orientacin del terrenoObservacin si ya existi una construccinLa parte superficial del terrenoLa posibilidad de cavernas cercanas y fallas geolgicasFactibilidad dificultad del drenaje del agua

Silos terrenos fueron ocupados en el pasado para siembra o camino de accesoLa cercana actual o va pasada de estancamientos o rosDerrame pluviomtrico sobre el lugar.Tipos de modificacin al suelo natural que haya hechoSi el terreno no ha servido o tiro para materiales o basura

Las observaciones como es natural algunas son propias de la ciudad y otras delcampo y segn el tipo de obras por cimentar o construir.

El ingeniero debe realizar un programa de exploracin procurando que lasmuestras extradas sean realmente representativas, ya que en dicha exploracin delos suelos, es el conjunto de trabajos realizados tanto en el campo como en ellaboratorio para conocer las propiedades de los suelos.

Un punto que requiere especial cuidado es la determinacin de la profundidad aque debe llegar la exploracin del subsuelo, este aspecto es fundamental en el xitoo fracaso de una obra de ingeniera.

Existen dos tipos de exploracin los cuales son:


49/161


50/161


51/161



Numero de sondeosTipos de sondeosLocalizacin de ellosDistancia entre ellos

ProfundidadTIPO DE OBR SEP R CIN ENTRE SONDEOSCARRETERAS 300 A 600 METROS

PRESAS DE TIERRAS Y DIQUES 30 A 60 METROS

EXCAVACIONES PARA BANCOS DE

PRESTAMO30 A 120 METRSO

EDIFICIOS CON VARIOS NIVELES 15 A 30 METROS

EDIFICIOS INDUSTRIALES DE UN PISO 30 A 90 METROSPOZO A CIELO ABIERTO.

Son generalmente de 2 X 2 mts teniendo usualmente una profundidad de 5 m, obien hasta encontrar material no excavable con pico y pala, como tepetate, roca oestratos cementados, adems de que un hombre puede entrar fcilmente paraexaminar las paredes del sondeo y obtener muestra de el.Son los pozos a cielo abierto, el mejor tipo de sondeo, ya que a la vez da laposibilidad de obtencin de muestras alteradas o inalteradas, se examinan lascaractersticas del suelo IN-SIITU y la localizacin exacta dentro de la columnaestratigrfica.


52/161



METODO DE PENETRACION ESTANDAR O DE PERCUSION.

Consiste en introducir o hincar un muestreador o dispositivo en el terreno natural,para estimar la resistencia de el contando el numero de golpes necesarios para

introducirlo una determinada profundidad.Esta prueba se lleva a cabo con un martinete de 64 Kg. El cual cae librementedesde una altura de 0.75 cm. contando el nmero de golpes para introducir 30 cm.el golpe lo recibe directamente el muestreador denominado tubo liso, partido o demedia caa de 53 mm de dimetro.En el terreno natural, para estimar la resistencia de el contando el numero degolpes necesarios para introducirlo una determinada profundidad.Debido a la alteracin que llega a tener la muestra, en forma practica no secuentan los golpes al penetrar en los primeros y ltimos 15 cm. del tubo

nicamente en los 30cm intermedios.La gran ventaja de este mtodo es el que al mismo tiempo que nos proporcionadatos de la compacidad de los suelos, se obtienen muestras alteradas de ellos estemtodo es el mas usado en Mxico.Si en la realizacin de esta prueba la resistencia es alta de tal forma que despus delos 50 golpes no se halla logrado penetrar los 30 cm. la prueba se suspende.

Con base en lo anterior deducimos que este mtodo es aplicable en los suelosblandos ya que en los duros el muestreador no penetra, este mtodo resultainaplicable para suelos con grava y boleos.


53/161



MTODO DE ROTACION O BARRIL GIRATORIO.

Este mtodo consiste en penetrar por medio de rotacin un muestreador especialque este acoplado en su inferior a una broca de diferentes clases de materiales

todo depende directamente del tipo de material por explorar. El avance es logradomediante la rotacin a altas velocidades y a una presin vertical ejercida de lamaquinaria sobre la tubera de perforacin. El agua es utilizada para sacar elmaterial molido as como tambin para el enfriamiento de la broca.

Este material es usado para estratos rocosos o cementados y se les denominabarriles a los muestreadotes para roca existiendo gran variedad de estos tipos ascomo tambin de diferentes dimetros.

Existen dos tipo de barriles, el sencillo y el doble su fabricacin es de diferentesdimetros y longitudes 5, 10 y 15 pies.MTODOS GEOFISICOS.

Los mtodos geofsicos son cuatro: consisten en determinar las variaciones de lascaractersticas fsicas de los diferentes estratos del suelo que se manifiestan a partirde solicitaciones exteriores o mediante fenmenos fsicos, son mas rpidos yeconmicos que los sondeos como aplicacin de la Ingeniera Civil, estos mtodosson recomendables para el reconocimiento de grandes reas como son vasos depresas, bancos de prestamos, la gran desventaja de ellos es que no detectanpropiedades del suelo como son entre otras la humedad y la resistencia al corte.

Mtodo ssmicoMtodo de resistividad elctricaMtodo magnticoMtodo gravietrico.


54/161


55/161


56/161



PRACTICA: # 2 Clasificacin de suelos en el campo segn el sistema unificado declasificacin de suelos. S.U.C.S.

I Objetivo: Clasificar un suelo mediante los sentidos (tanto, vista, olor, etc.) y tratar

mediante experiencia y la reaccin del suelo de ubicarlo dentro del grupo que lecorresponde del S.U.C.S.

II Equipo:1.- Agua2.- habilidad (experiencia)3.- Esptula

III Generalidades: es importante esta clasificacin previa de los suelos pudindose

equivocar el operador con los suelos con comportamientos de frontera y dudosaclasificacin a ellos se les sujeta a ensayes especficos para afinar su clasificacin yubicacin dentro de la familia a la que pertenece dentro del S.U.C.S

IV Aplicaciones: Con estos datos elaboramos la columna estratigrfica del sondeo.


57/161



PRACTICA: # 3 Peso Volumtrico Natural

I Objetivo: Obtener el peso volumtrico del material en estado natural, paraanalizar las presiones en el terreno, as como para cuantificar volmenes.

II Equipo:

1.- Balanza de 2 o 3 brazos aproximacin al 0.01 gr.2.- Vaso de precipitado de 200 cm33.- Agua.4.- Esptula de cuchillo5.- Parafina-brea.6.-Parrilla elctrica.

7.- Hilo.III Generalidades: El peso volumtrico del material es la relacin de su peso entrela unidad de volumen contenido natural de humedad.

IV aplicaciones del ensaye: Los valores obtenidos en este se utilizan:1.- Empuje sobre estructuras de retencin (muros)2.- Estabilidad de taludes.3.- Presiones verticales efectivas debidas a peso propio del suelo.4.- Grado de compactacin de un material.


58/161


59/161



PRACTICA: # 5 Densidad de slidos.

Introduccin: La densidad de los slidos es una propiedad fsica que se le aplica atodos los suelos puesto que intervienen en la mayor parte de los clculos

relacionados con la Mecnica de los suelos.Primeramente antes de ver en que consiste este ensayo y como material necesariopara llevarlo a cabo tenemos que CALIBRAR UN MATRAZSe entiende por calibrar un matraz al proceso de elaborar una grafica que nospermite obtener el peso del matraz a diferentes temperaturas, sabemos que elvolumen del agua varia con la temperatura por esto es conveniente conocer sucalibracin para que al realizar el ensaye de densidad lo hagamos a unatemperatura que abarque la parte media de la curva de calibracin mas o menos.

I Objetivo: encontrar la relacin entre volumen de un material con el volumen delagua (nos define tambin clasificacin)

II Equipo:1.- Matraz 500 cc.2.- Termmetro3.- Malla # 404.- Mortero5.- Parrilla elctrica.6.- Bomba de vacos7.- Pipeta8.- Papel absorbente.9.- Charola para bao mara10.- Desecador

III Generalidades: La densidad es la relacin entre el peso y e volumen de unasustancia comparada a un patrn como unidad. La densidad de slidos es relativaa la del agua a 4C en condiciones ideales.


60/161



Se usa matraz calibrado con una capacidad de 0.71 cm3 como el volumen esta enfuncin de la temperatura es practico pretender conservar una temperaturaconstante durante las pruebas se obtiene una grafica de calibracin de temperaturadel agua contra el peso del matraz aforado. La variacin del valor de la densidad

de slidos va de 2.2 a 2.8 con materia orgnica puede bajar hasta 1.8 si el suelocontiene hierro puede llegar hasta 3.0

IV Aplicacin de los datos obtenidos: Durante la prctica se ha encontrado que elmtodo es til para cualquier tipo de material el valor encontrado se utiliza dentrode todos los clculos de la mecnica de los suelos.


61/161



PRACTICA: # 6 Granulometra

I Objetivo: Este ensaye consiste en separar por tamaos las partculas de suelosgruesos y finos que componen una muestra de material en estudio y en funcin de

estos poderlos clasificar.Se designa como ensaye granulomtrico a la determinacin de la distribucin delas partculas de un suelo en cuanto a su tamao ya que el S.U.C.S ubica a lossuelos por comportamiento en grupos para clasificarlos lo que es aceptadomundialmente en la actualidad.

II Equipo:

1.- Bascula con aproximacin al 1.0 gr.

2.- Juego de mallas3.- Rotap4.- Charolas5.- Brocha de 5 cm6.- Mazo de madera.

III Generalidades: Dentro de los procedimientos para efectuar los ensayesgranulomtricos se tiene:

Anlisis para tamices o mallas (procedimiento va seca). Para materiales cuyostamaos se encuentran comprendidos entre la malla 3 y la numero 200Anlisis por tamices o mallas (con previo lavado de material) para materialescomprendidos de la malla numero 3 y la numero 200Anlisis por va humedad (suelos finos)Anlisis combinado (empleando los procedimientos 2 y 3). El anlisis combinadoprocede a realizarse cuando el material en estudio contenga mas del 25% de supeso retenido en la malla numero 200 (es necesario que los materiales arcillos seandisgregados antes de secarse)


62/161



IV Al realizar un anlisis granulomtrico trae como consiguiente en el caso de lossuelos gruesos:

1.- Poder clasificar los suelos (comunes)

2.- Analizar el material ms factible para la construccin de pavimentos3.- Calcular el coeficiente de permeabilidad en una forma aproximada4.- Determinar el material ptreo ms conveniente para el concreto.

PRACTICA: # 7 Limites de consistencia

I Objetivo: deducir el lmite lquido y plstico para precisar la cantidad de un suelomediante la carta de plasticidad del S.U.C.S.

II Equipo:1.- Copa de Casagrande (el peso de la copa es de 180 a 225 gr)2.- Ranura plano suelos finos o curvo suelos gruesos3.- Cpsulas de aluminio o vidrios de reloj de 2 de dimetro4.- Piceta5.- Esptula de abanico6.- Esptula de cuchillo7.- Horno elctrico8.- Balanza con aproximacin al 0.01 gr.

III Generalidades: El limite (L.L.) es el contenido de humedad mnima a la cual elsuelo debe fluir su propio peso. Para las pruebas es definido como el contenido dehumedad a la cual cierra una ranura hecha en un suelo a 25 golpes.

Tambin se conoce como el limite de Atteberg por haber sido el que estableci elprincipio de la prueba y Arturo Casa grande el que ideo la copa que proporcionacalores constantes en los parmetros que intervienen durante la ejecucin de laprueba eliminndose la diferencia por el factor hombre.

IV Aplicaciones: Clasificar los suelos conforme a su comportamiento en el estadode lquidos el cual varia segn su tamao y forma.


63/161



PRACTICA: # 7-b Limite plstico

I Objetivo: Determinar con que contenido de humedad el suelo pierde suplasticidad.

II Equipo:

1.- Vidrio despulido2.- Vidrios de reloj de 1 de dimetro o flaneras3.- Horno elctrico4.- Bascula con aproximacin al 0.01 gr.5.- Papel absorbente.

III Generalidades: El limite plstico es el contenido de agua (en porcentaje de pesoseco) con el cual se desmoronara al rodarse una barrita cilndrica de suelo de 3.2mm con la mano.

IV Aplicaciones: La propiedad fsica mas notable de una arcilla es su plasticidadpor lo tanto mediante esta prueba se le puede identificar o clasificar plenamentemediante la carta de plasticidad.

PRACTICA: # 8 Prueba de contraccin.

I Objetivo: encontrar la deduccin de volumen de un suelo medida en una de susdimensiones y expresada como porcentaje de la dimensin original cuando lahumedad se reduce de la de lmite liquido hasta la de limite de contraccin ellimite de contraccin corresponde al contenido de agua para el cual el sueloalcanza su mxima contraccin.


64/161



ESTUDIOS DE TALUDES.

I. INTRODUCCIN


65/161



Los estudios y proyectos que se requieren para estabilizar un terrapln, un corte ouna ladera en el entorno de una va terrestre, son el objetivo esencial de esteartculo, describindose las causas que provocan los deslizamientos y de lastcnicas para su correccin.

Los problemas de inestabilidad de terraceras y de laderas se deben resolver desdela etapa de eleccin de ruta del camino, detectando las zonas inestables mediantefotointerpretacin y reconocimientos geolgicos posteriormente, con el estudiogeotcnico efectuado sobre el trazo definitivo, pueden proporcionarse lasrecomendaciones de estabilizacin para elaborar el proyecto geomtrico deterraceras. En muchos casos durante la etapa de construccin no se resuelven losproblemas, por lo que stos aparecen durante la etapa de operacin con lasconsiguientes implicaciones de tipo financiero, de inseguridad y de incomodidadpara los usuarios.

II. DEFINICIONES.

Una masa de tierra que posee inclinacin y cambios de altura, se define comoladera cuando su conformacin actual tuvo como origen un proceso natural y sellama talud cuando se tiene una superficie plana y se conform mediante unaexcavacin o un relleno artificial.

Una falla geolgica se entiende como un desplazamiento de bloques de roca y una

falla geotcnica como un deslizamiento de suelos y roca a lo largo de una superficieplana o curva, provocado por la construccin de una va terrestre. Este artculo slose refiere a fallas geotcnicas.


66/161



La estabilidad se define como la facultad de las obras de conservar su posicin deequilibrio, aunque acten sobre estas obras fuerzas tendientes a alejarlas de dichaposicin de equilibrio. La estabilidad de una obra depende del FACTOR DESEGU

Documents

369_presas Tierra y Bordos