EROSIÓN INTERNA EN PRESAS Y SUS FUNDACIONES

EROSIÓN INTERNA EN PRESAS Y SUS FUNDACIONES

1. Definición de erosión interna

La erosión interna se produce cuando las partículas de suelo se desprenden y son transportadas por un flujo de agua a través del cuerpo de presa o de su fundación [1].

La erosión interna es una de las principales causas de falla de presas a nivel mundial. Una de las posibles razones que este modo de falla usualmente ocurre durante condiciones normales de operación, y debido a que se desarrolla y progresa bajo condiciones normales para algunas presas representa un mayor riesgo que los modos asociados a eventos extremos como crecientes y terremotos [2].

1. Fases del proceso de erosión interna

La evaluación de la erosión interna debe considerar no sólo el inicio del proceso, sino el mecanismo completo del modo de falla bajo las condiciones específicas de cada presa, haciendo una descripción completa del proceso, que generalmente ha sido dividido en cuatro fases:

• Inicio: desprendimiento de partículas.
• Continuación: retención inadecuada de partículas (filtros inadecuados).
• Progreso: transporte continuo de partículas y ampliación del conducto.
• Rompimiento: vertimiento incontrolado del embalse.

1. Inicio

Es el primer evento del modelo conceptual de falla por erosión interna. Representa las condiciones básicas requeridas para que ocurra el inicio de un proceso de erosión. Garner and Fannin (2010) desarrollaron un diagrama de Venn para describir que los procesos de erosión interna generalmente inician con la coincidencia desfavorable de dos o tres de los siguientes factores:

• Susceptibilidad física de los materiales: plasticidad, granulometría y dispersividad.
• Susceptibilidad mecánica: condiciones de esfuerzos.
• Susceptibilidad hidráulica: velocidad de flujo y gradient

1. Progreso

Es el proceso de desarrollo y ampliación de un conducto de erosión a través del cuerpo de la presa o su fundación.

Para los modos de falla que no requieren necesariamente la formación de un conducto no existe una práctica normalizada para evaluar esta fase.

Los dos factores más importantes para la formación de techos son el contenido de finos y la saturación. Otros factores incluyen la variabilidad del suelo a lo largo del conducto, la longitud y los esfuerzos de arco.

1. Rompimiento

Es a cuarta y última fase de los modos de falla de erosión interna, en los cuales los materiales de las presas son erodados, y las aberturas se ensanchan y se profundizan hasta que se produce un vertimiento incontrolado de agua del embalse. El tipo de rompimiento depende de mecanismo de erosión interna considerado y el tipo de presa. Generalmente se consideran los siguientes tipos de mecanismos de rompimiento.

• Aumento del tamaño de una fuga concentrada o tubificación.
• Inestabilidad del talud aguas abajo (aumento de las presiones de poros que pueden causar reducción de la resistencia al corte).
• Asentamientos.
• Desprendimiento o desmoronamiento del talud aguas abajo (Sloughing or unraveling).
• Chimenea (Sinkhole).

1. Bibliografía

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