Presas de Gravedad de Concreto Presas de Gravedad de Concreto Compactado con Rodillo (CCR): Compactado con Rodillo (CCR):

CaracterCaracteríísticas y sus Retossticas y sus Retos

M.I. Martín Ramírez Reynaga

ComisiComisióón Nacional del Aguan Nacional del Agua

Conferencia dedicada con agradecimiento al Ing. Macario Vega Pérez

Desarrollo Histórico de las Presas de Gravedad

Agustín Torteme de Sazilly (1812‐1852), con base en una distribución lineal de esfuerzos  desarrollada en la base, en 1850mostró que lasección mínima estable es triangular con talud vertical aguas arriba 

Presa Vyrnwy, Inglaterra 

George Deacon (1843‐1909). Primeros conceptos de diseño con subdrenaje para reducir subpresiones, 1886

Presas de Gravedad Coloniales en México

Diego de Chávez Alvarado (1508‐1573), construyó la presa de gravedad Yuriría, en 1550

1765/1940 1800

Sección triangular, Sazilly (1850)

Presas de Gravedad: Desarrollos significantes

Mezclas  de bajo o alto contenido de cemento

Cimentación deformableWBI‐MRR‐MVP, 2012

Jerome M. Raphael, 1970 Presa de gravedad óptima: terracería granular en greña compactada y enriquecida con cemento 

Presa  Alpe  Gera,  Italia,  1964.    Cortina  de gravedad  de  concreto  de  172  m  de  alto, colocación de concreto de manera semejante a una presas de terracería 

Presas de Gravedaden México

Presa Guao, SLP

Presa San José, SLP. 1905H=30 m

Presa Huites, 1996Cortina Mixta de Concreto Convencional: Cortina de Gravedad H=160 m,  Cortina de Arco H= 87 m

Presas de CCR Presas de CCR enen

MMééxicoxico

Presas de CCR en México, 2012: 9 en operación2 en construcción1 en estudio

Derivación ‐riego 2000 30 Conglomerado‐areniscas2640 223

460

Presas de Gravedad Presas de Gravedad CCR: CaracterCCR: Caracteríísticas sticas

Diseño y colocación del concreto con equipo y tecnología de la construcción de terracerías

El CCR es un concreto de revenimiento “cero” (zero slump concrete) que se desarrolló a partir de los 1980, debido al decremento en la construcción de presas de concreto detectado hasta 1982.

Engineering News-Record, 6 de marzo, de 1969: La tecnología de construcción del concreto masivo simplemente no ha sostenido el paso del desarrollo del conocimiento y tecnología del movimiento de tierras. Es tiempo de estudiar la manera de reducir el costo de las presas de concreto….. Desde la construcción de la presa Hoover (1931-1936), no parece que haya habido cambios en los métodos del trasporte y colocación de concreto masivo………

Las presas de CCR son:

•Un nuevo tipo de cortina construidas de un concreto de revenimiento nulo con relativa alta resistencia al esfuerzo cortante y baja deformabilidad respecto de la de los macizos rocosos donde se cimentan

•Obras de bajo costo por la rapidez y eficiencia de su construcción, atribuida a los métodos y equipos usados en el movimiento de tierras. Los tiempos de construcción de las presas de CCR pueden reducirse hasta un 50% respecto a las presas de tierra y enrocamiento.

•El desvío, la obra de toma y el vertedor de la presa se pueden alojar dentro del cuerpo de la cortina

• Enfoque geotécnico

[Concreto pobre, grava‐arena cementadas, suelo‐cemento]

CCR es  suelo  granular  bien  graduado natural o procesado cementado. 

La  mezcla  y  resistencia  se  establece por  la  relación  entre  el  contenido de agua óptimo y el peso específico seco  máximo  determinado  en pruebas  de  compactación  de laboratorio, que debe corresponder a la energía de compactación de los equipos de colocación en el campo (Proctor en 1930) 

• Enfoque del concreto

CRR es  un  concreto  de revenimiento  cero,  cuya resistencia  depende  de  la relación agua/cemento  (Abrams en 1918); asumiendo agregados limpios, sanos y bien graduados. La  resistencia  es  inversamente proporcional  a  su  relación  agua cemento.

La mezclas se diseñan para que   el volumen  de  la  pasta  supere ligeramente  los  vacíos  de agregados

A. Cortina de CCRB. Cortina de CCRC. Cara  impermeable de concreto 

convencional o CCR enriquecido A. Galerías de drenaje e inspecciónB. Perforaciones de drenaje en cortinaC. Desagüe de filtracionesD. VertedorE. Cimacio del vertedorF. Cubeta deflectoraG. Muros de encauzamiento del vertedorH. Corona de la cortinaI. Barrenos de drenaje en subsuelo de cimentaciónJ. Pantalla de inyección (opcional depende permeabilidadK. de roca de cimentación)L. NAMO. Nivel de aguas ordinariasM. Curva de gastos del río 

ELEMENTOS DE UNA CORTINA DE GRAVEDAD DE CCRSección transversal máxima

JUNTAS ESTRUCTURALES

1. Junta vertical entre cara impermeable y  CCR2. Contacto cortina roca de cimentación3. Juntas horizontales de capas de CCR 

Presa Trigomil, 1992Gravedad de CCR, H = 107 m

San Lazaro, BCS.

A. Cortina  modulada en bloques de CCR (tramo vertedor)

B. Cubeta deflectoraC. Muro de encauzamiento D. Tanque amortiguador E. Embalse

ELEMENTOS DE UNA CORTINA DE GRAVEDAD DE CCR(Planta)

JUNTAS ESTRUCTURALES

1. Tapajunta con drenaje implícito2. Junta vertical de contracción3. Contacto cortina de CCR y laderas de cimentación ( espesor de concreto convencional o CCR enriquecido) 

TAPAJUNTAS CON DRENAJE PROPIO

JUNTAS ESTRUCTURALES1. Junta vertical de contracción ( τ ≠ 0; N ≠ 0; σt= 0 ) 2. Junta de desplazamiento ( τ = 0; N = 0; σt = 0 )3. Regularización del terreno de cimentación

TT

DD

D. Obra de desvíoT. Obra de Toma  

Algunas juntas verticales de contracción deben diseñarse como juntas de desplazamiento

Juntas verticales de contracción, entre bloques

Juntas verticales entre bloques de CCR y laderas

ZonificaciZonificacióón del CCRn del CCRyy

del Mortero de Liga del Mortero de Liga

f´c3f´c3

f´c1f´c1

f´c2f´c2

Generalmente   f´c1 > f´c2 > f´c3

Mortero de liga

Perfilamiento del Vertedor Perfilamiento del Vertedor

Perfilamiento del vertedor(cubierta de concreto convencional de alta resistencia)

Drenaje de CortinaDrenaje de Cortinayy

FiltracionesFiltraciones

RETOS DEL DISERETOS DEL DISEÑÑO O Y Y 

CONSTRUCCICONSTRUCCIÓÓN DE PRESAS DE CCRN DE PRESAS DE CCR

RETO 1. RETO 1.

ADECUAR EL DISEADECUAR EL DISEÑÑO DE O DE MEZCLAS A LA MEZCLAS A LA DEFORMABILIDAD DEL DEFORMABILIDAD DEL SUBSUELO Y LADERAS DE SUBSUELO Y LADERAS DE CIMENTACICIMENTACIÓÓNN

Dolomita

DiseDiseñño de Mezclaso de Mezclasde CCRde CCR

El desarrollo del CCR proviene de dos enfoques de ingeniaría: el de la geotecnia y el de la tecnología de fabricación de concretos masivos. El éxito del diseño de presas de CCR depende de comprender la relación existente entre ambos enfoques y de la comunicación entre especialistas

Lean Mixes:  2 y 4  Vv ~ 25‐24%

Rich Mixes: 1 y 3  Vv ~ 39‐41%

f´c vs Tiempo

f´c ‐ Agua/Cemento ‐ Edad

f´c ‐ Cemento ‐ Edad

Deformabilidad y Fraguado del CCR

BORDOS DE PRUEBABORDOS DE PRUEBA

Disponer del diseDisponer del diseñño de mezclaso de mezclasoportunamente antes de iniciaroportunamente antes de iniciar

la construccila construccióón  n  

CCR enriquecidoCCR enriquecido

Las  propiedades  tLas  propiedades  téérmicas  del  CCR rmicas  del  CCR pueden  ser  deducidas  con pueden  ser  deducidas  con mediciones  de  temperatura  en  los mediciones  de  temperatura  en  los bordos de prueba y verificados con bordos de prueba y verificados con mediciones  en  los  bloques  de  la mediciones  en  los  bloques  de  la cortina  de  CCR  durante  su cortina  de  CCR  durante  su construcciconstruccióónn

RETO 2. RETO 2.

DISEDISEÑÑO Y CONSTRUCCIO Y CONSTRUCCIÓÓN DEL SISTEMA DE N DEL SISTEMA DE JUNTAS EN CONCRETO MASIVO:JUNTAS EN CONCRETO MASIVO:

• Juntas horizontales de colado• Juntas verticales de contracción• Juntas de contacto CCR-Subsuelo-

Laderas de cimentación• Juntas de desplazamiento• Tratamiento de grietas

El Habra, Argelia5=Embalse en la falla

Bouzey, Francia1er. falla 1884 , 2a falla, 18954= ruptura

Austin, USAFalla por deslizamiento,19001=Embalse en la falla) 

Bayless , USA1er. falla 1910 , 2a falla, 1911

Sain Francis , USAFalla, 1928

Khadakwasha, IndiaFalla, 1961

Bhandardara IndiaConstruida en 19261=Grieta en 1969

Algunas fallas de presas de gravedad

DeterminaciDeterminacióón de Resistencias n de Resistencias en Juntasen Juntas

τ = Resistencia al esfuerzo cortante en juntas 

Ensayos en CCR en muestras de la  cortina

Grietas de contracciGrietas de contraccióón y su tratamienton y su tratamiento

Grietas de contracción 

Acero de refuerzo por tensión sobre grietas de contracción

Contacto CCRContacto CCR‐‐Subsuelo de CimentaciSubsuelo de Cimentacióónn

Soldadura  entre  concreto convencional  fraguado  y    roca  de cimentación  que  no  requiere  inyectado de contacto

Grieta vertical inducida por la junta de contracción

RETO 3.

PLANEACIÓN Y LOGÍSTICA DE LA CONSTRUCCIÓN

•Diseño oportuno de mezclas de CCR.

•Prueba, ajuste y calibración de los procesos en bordos de prueba y el tiro en la cortina

•Desvío por el cauce

•Programar tratamientos de juntas

Logística del proceso

Tiempos  adecuados  entre  capas  para  evitar  juntas  frías horizontales  y  lograr  homogeneizar  el  fraguado  del  CCR  para lograr la propiedades mecánicas del diseño 

Tratamientos del desplante: concreto dental

Adecuar los tiempos de proceso y las calibraciones en la producción masiva de CCR para lograr las condiciones de diseño: 

• Establecer tiempos para lograr la soldadura adecuada en las  juntas  horizontales  entre  capas  de  CCR  (reducir  o evitar la juntas frías)

• Lograr colados “fresco” a “fresco” entre diferentes tipos de concreto CCR‐CC‐CCRE

• Efectuar  nebulización  suficiente  y  oportuna para  evitar secado de superficies, pero sin aumentar el contenido de agua que puede inducir grietas de contracción 

• Programar inyectados y tratamientos de contacto• Planear la localización de juntas frías• y su tratamiento

Homogeneizar el CCR 

DesvDesvíío por el Cauceo por el Cauce

Falla del portal de salida31 de agosto de 2008

RETO 4. RETO 4.

ADAPTAR DISEADAPTAR DISEÑÑO DE LA CORTINA A O DE LA CORTINA A LAS CONDICIONES GEOLLAS CONDICIONES GEOLÓÓGICOGICO--GEOTGEOTÉÉCNICAS Y GEOMCNICAS Y GEOMÉÉTRICAS DEL TRICAS DEL SITIO SITIO

Diseño Geotécnico‐Estructural

Análisis  de  estabilidad  confiables  con  base  en  la investigación  geotécnica  suficiente  del  subsuelo  para reducir  las  incertidumbres  derivadas  de  los  riesgos geológicos del sitio.

– Relación de deformabilidades CCR – Subsuelo de cimentación

– Investigar el régimen de aguas subterráneas

– Investigar preexistencia de deslizamientos

– Interpretación correcta de los parámetros de resistencia y deformabilidad anistrópicos  de los macizos de roca

– Uso de análisis numérico tipo MEF‐3D 

AnisotropAnisotropíía de las formaciones rocosasa de las formaciones rocosas

Forma de la boquilla  

Tipo de cortina Análisis de InteracciónSuelo‐Estructura

Garganta Arco  Tridimensional (3D)

V estrecha Arco, Gravedad, Arco‐Gravedad 3D

V amplia Gravedad 3D

U estrecha Gravedad 2D

U amplia Gravedad 2D

Boquilla amplia Gravedad 2D

Demasiado amplia Gravedad 2D

Forma irregular Gravedad 3D

GEOMETRÍA DE LA BOQUILLA

Cortina  de  gravedad  de  planta  curva sobre formación de rocas deformables en una boquilla en forma de V estrecha

Dolomita

gp

gp

ax

ax

V = Volumen ensayadoE = Módulo de deformabilidad

Pasos del análisis de estabilidad 

Paso 1. simulación de excavación

Paso 2. Construcción parcial de cortina

Paso 3. Construcción parcial sucesiva de cortina

Paso 4. Construcción parcial sucesiva de cortina

Paso 5. Construcción parcial sucesiva de cortina

Paso 6. Llenado embalse al NAMO, nivel mínimo aguas abajo

Paso 7. Llenado embalse al NAME, nivel máximo aguas abajo

Análisis SísmicoAnálisis Sísmico

Dinámico en el Dominio del TiempoMétodo del Espectro de Respuesta

Superposición de Efectos TérmicosSuperposición de Efectos Térmicos

OBEMCE

Fuerzas de Filtración y Flanqueo 

Contorno y gradientes térmicos hipotéticos antes de embalsar al final de la construcción de la cortina 

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Altura cortina0.00 m

AVANCE CON UNA PLANTA

Nov. 2011

03

NOVIEMBRE

COTA: 1,530.60

7.60 m1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

AVANCE CON UNA PLANTA

Nov. 2011

UNA PLANTAVOLUMEN: 26,220.00 m3

Altura cortina

una planta

COTA: 1,530.60

8.80 m

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

COTA: 1,531.80

AVANCE CON UNA PLANTA

UNA PLANTAVOLUMEN: 48,830.00 

m3

Dic. 2011

Altura cortina

una planta

8.80 m

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

COTA: 1,530.60

COTA: 1,531.80

AVANCE CON UNA PLANTA

UNA PLANTAVOLUMEN: 48,830.00 m3

Ene. 2012

Altura cortina

una planta

10.70 m1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

COTA: 1,533.70 COTA: 

1,531.80

AVANCE CON UNA PLANTA

UNA PLANTAVOLUMEN: 67,805.00 m3

Feb. 2012

Altura cortina

una planta

15.50 m

COTA: 1,538.50 COTA: 

1,537.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

AVANCE CON UNA PLANTA

UNA PLANTAVOLUMEN: 123,728.00 m3

Mar. 2012

Altura cortina

una planta

20.30 m

COTA: 1,543.30

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

COTA: 1,542.70

AVANCE CON UNA PLANTA

UNA PLANTAVOLUMEN: 183,884.97 

m3

Abr. 2012

Altura cortina

una planta

COTA: 1,549.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance al mes anterior 26.00 m

COTA: 1,548.00

DOS PLANTAS.VOLUMEN: 253,884.97 

m3

May. 2012

UNA PLANTA.VOLUMEN: 241,884.97 

m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

25.00 m

Altura cortina

dos plantas

Altura cortina

una planta

COTA: 1,555.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance 32.00 mAvance

COTA: 1,552.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 333,884.97 m3

Jun. 2012

UNA PLANTA.VOLUMEN: 301,884.97 

m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

29.00 m

Altura cortina

dos plantas

Altura cortina

una planta

COTA: 1,560.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance37.00 m

COTA: 1,556.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 423,884.97 m3

Jul. 2012

UNA PLANTA.VOLUMEN: 361,884.97 m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

33.00 m

Altura cortina

dos plantas

Altura cortina

una planta

COTA: 1,566.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance

43.00 m

COTA: 1,560.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 513,884.97 m3

Ago. 2012

UNA PLANTA.VOLUMEN: 421,884.97 m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

37.00 m

Altura cortina

dos plantas

Altura cortina

una planta

COTA: 1,573.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance

50.00 m

Altura cortina

dos plantasCOTA: 

1,564.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 603,884.97 m3

Sep. 2012

UNA PLANTA.VOLUMEN: 481,884.97 m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

41.00 m

Altura cortina

una planta

COTA: 1,580.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance

57.00 m

COTA: 1,569.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 693,884.97 m3

Oct. 2012

UNA PLANTA.VOLUMEN: 541,884.97 m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

46.00 m

Altura cortina

dos plantasAltura

cortina una

planta

COTA: 1,587.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance

64.00 m

COTA: 1,573.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 783,884.97 m3

Nov. 2012

UNA PLANTA.VOLUMEN: 601,884.97 m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

50.00 m

Altura cortina

una planta

Altura cortina

dos plantas

COTA:1,594.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance

71.00 m

COTA: 1,578.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 873,884.97 m3

Dic. 2012

UNA PLANTA.VOLUMEN: 661,884.97 m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

55.00 m

Altura cortina

una planta

Altura cortina

dos plantas

COTA: 1,602.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance

79.00 m

COTA: 1,582.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 963,884.97 m3

Ene. 2013

UNA PLANTA.VOLUMEN: 721,889.97 m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

59.00 m

Altura cortina

una planta

Altura cortina

dos plantas

COTA: 1,609.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance

86.00 m

COTA: 1,587.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,053,884.97 m3                   

Feb. 2013

UNA PLANTA.VOLUMEN: 781,884.97 m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

64.00 m

Altura cortina

una planta

Altura cortina

dos plantas

COTA: 1,618.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance

95.00 m

COTA: 1,591.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,143,884.97 m3

Mar. 2013

UNA PLANTA.VOLUMEN: 841,884.97 m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

68.00 m

Altura cortina

una planta

Altura cortina

dos plantas

COTA: 1,627.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance

104.00 m

COTA: 1,596.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,233,884.97 m3

Abr. 2013

UNA PLANTA.VOLUMEN: 901,884.97 m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

73.00 m

Altura cortina

una planta

Altura cortina

dos plantas

COTA: 1,634.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance

111.00 m

COTA: 1,602.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,288,884.97 m3

May. 2013

UNA PLANTA.VOLUMEN: 961,884.97 m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

79.00 m

Altura cortina

una planta

Altura cortina

dos plantas

COTA: 1,640.00

COTA: 1,640.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance

117.00 m

COTA: 1,606.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,333,884.97 m3

Jun. 2013

UNA PLANTA.VOLUMEN: 1,012,284.97 m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

83.00 m

Altura cortina

una planta

Altura cortina

dos plantas

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Nivel de agua

COTA: 1,648.00

COTA: 1,648.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance

125.00 m

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,378,884.97 m3

Jul. 2013

UNA PLANTA.VOLUMEN: 1,068,984.97m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

88.00 m

Altura cortina

una planta

Altura cortina

dos plantas

Nivel de agua

COTA: 1,611.00

Cota:1605.00Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

COTA: 1,654.00

COTA: 1,654.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance

131.00 m

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,405,309.97 m3

Ago. 2013

UNA PLANTA.VOLUMEN: 1,125,684.97 m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

93.00 m

Altura cortina

una planta

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Altura cortina

dos plantas

Nivel de agua

Cota:1619.00

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

COTA: 1,618.00

Fecha de inicio de los trabajos: 03 de Noviembre de 2011Fecha de Termino Programado: 15 de Septiembre de 2013

15

SEPTIEMBRE

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Avance

134.00 m

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Sep. 2013

UNA PLANTA.VOLUMEN: 1,180,284.97 m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

99.00 m

Altura cortina

una planta

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una plantaCota: 1,618.00

Altura cortina

dos plantas

COTA: 1,622.00

Nivel de agua

Cota:1625.50

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

Oct. 2013

Avance

104.00 m

Avance

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,234,284.97 

m3

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

134.00 m

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una plantaCota: 1,618.00

Altura cortina

dos plantas

COTA: 1,627.00

COTA: 1,627.00

Nivel de agua

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1627.50

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,279,284.97 m3

Nov. 2013

110.00 m

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

134.00 m

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Altura cortina

dos plantas

Nivel de agua

COTA: 1,633.00

COTA: 1,633.00

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1628.25

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,323,484.97 m3

Dic. 2013

116.00 m

COTA: 1,639.00

COTA: 1,639.00

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

134.00 m

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Altura cortina

dos plantas

Nivel de agua

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1628.50

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,363,484.97 m3

Ene. 2014

122.00 m

COTA: 1,645.00

COTA: 1,645.00

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

134.00 m

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Altura cortina

dos plantas

Nivel de agua

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1628.75

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,395,484.97 m3

Feb. 2014

128.00 m

COTA: 1,651.00

COTA: 1,651.00

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

134.00 m

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Altura cortina

dos plantas

Nivel de agua

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1630.09

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,416,365.39 m3

Mar. 2014

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

24

MARZO

134.00 m

Fecha real de inicio de los trabajos: 03 de Noviembre de 2011Fecha de Termino Programado actual: 08 de Octubre de 2013

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Nivel de agua

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1630.15

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,416,365.39 m3

Mar. 2014

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

134.00 m

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Nivel de agua

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Abr. 2014

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1630.18

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,416,365.39 m3

Mar. 2014

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

134.00 m

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Nivel de agua

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

May. 2014

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1630.20

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,416,365.39 m3

Mar. 2014

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

134.00 m

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Nivel de agua

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Jun. 2014

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1631.25

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,416,365.39 m3

Mar. 2014

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

134.00 m

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Nivel de agua

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Jul. 2014

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1633.50

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,416,365.39 m3

Mar. 2014

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

134.00 m

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Nivel de agua

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Ago. 2014

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1638.75

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,416,365.39 m3

Mar. 2014

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

134.00 m

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Nivel de agua

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Sep. 2014

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1644.50

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,416,365.39 m3

Mar. 2014

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

134.00 m

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Nivel de agua

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Oct. 2014

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1646.25

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,416,365.39 m3

Mar. 2014

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

134.00 m

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Nivel de agua

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Nov. 2014

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1646.30

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,416,365.39 m3

Mar. 2014

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

134.00 m

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Nivel de agua

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Dic. 2014

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1646.40

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,416,365.39 m3

Mar. 2014

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

134.00 m

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Nivel de agua

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Ene. 2015

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1646.75

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,416,365.39 m3

Mar. 2014

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

134.00 m

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Nivel de agua

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Feb. 2015

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1647.05

1523

Presa Zapotillo

1,523.00 Nivel de Dolerita Sana (Desplante de Cortina)

UNA PLANTAVOLUMEN: 1,416,365.39 m3

Mar. 2014

COTA: 1,657.00

COTA: 1,657.00

134.00 m

Avance

COMPARATIVA (PROGRAMADO)

Altura cortina

una planta

Sep. 2013

Cierre Hidráulico15 de Agosto 2013

Con una planta Cota: 1,618.00

Nivel de agua

DOS PLANTASVOLUMEN: 1,416,365.00

Mar. 2015

Cierre Hidráulico30 de junio 2013Con Dos plantas

Cota: 1,640.00

Cota:1647.13

Presa Zapotillo

Verificación de Esfuerzos y 

Deformaciones Admisibles

Fuerza de 

Filtración J

Desplazamientos con el llenado

Verificación de Esfuerzos Admisibles

Caso 1 Caso 2 Caso 3

Caso 4 Caso 5 Caso 6

Análisis de sensibilidad del sistema de juntas

Diseño sísmico con análisis dinámico en el dominio del tiempo o con el método del espectro  de respuesta 

Nuevos Enfoques y Aplicaciones del CCR

Presa de gravedad de sección trapecial de grava‐arena cementadaSin esfuerzos de tensión bajo carga sísmica

0.8:1

Presa Okukubi, Japón, en construcción, (2012).H=39 m, L 462 m, V=339000 m3

En proyecto presa Sanru, Japón  (2013).H=46 m, L=350 m, V= 495000 m3

ADEACUACIADEACUACIÓÓN, REHABILITACIN, REHABILITACIÓÓN N O O 

RECONSTRUCCIRECONSTRUCCIÓÓN DE PRESAS  DE GRAVEDAD N DE PRESAS  DE GRAVEDAD ANTIGUAS DE MAMPOSTERANTIGUAS DE MAMPOSTERÍÍA A 

Presa de Gravedad de MamposterPresa de Gravedad de Mamposteríía a Dolores Ventilla, SLP, Dolores Ventilla, SLP, Falla 15 de agosto, 2002

21 de enero, 1991

Falla 15 de agosto, 2002

Revolvedora portátil montado en tractor

Conclusiones 

Las presas de CCR son relativamente más seguras ya que la incidencias de su falla es menor que las cortinas de tierra y enrocamiento.

La falla de presas de gravedad se atribuye principalmente a una deficiente adecuación de su diseño a los rasgos geológicos-geotécnicos del subsuelo donde se desplantan.

Rapidez de construcción atribuida a la tecnología de construcción de terracerías adaptada a la tecnología de fabricación del concreto masivo, y a que la obra de desvío, el vertedor de excedencias y la obra de toma pueden formar parte de la cortina.

Análisis de estabilidad y de la distribución de esfuerzos y deformaciones con el método de elementos finitos bi o tridimensional depende de la relación de rigideces entre cortina y el terreno de cimentación así como de la forma geométrica de la boquilla.

El diseño de mezclas de CCR debe considerar que deformabilidad del CCR madurado sea compatible con la de los macizos rocosos del subsuelo y de laderas de cimentación.

Recomendaciones: Evitar las prácticas siguientes

Investigación geológico‐geotécnica insuficiente e inadecuada

Aplicar sistemas de clasificación de macizos rocosos para establecer parámetros de diseño  geotécnico de un proyecto ejecutivo. Dichos  sistemas  fueron  concebidos para estudios de factibilidad o de anteproyecto. 

Evitar  tratamientos de  inyección de  lechadas en macizos  rocosos  impermeables. No es posible impermeabilizar lo impermeable.

Uso  de  programas  de  cómputo  como  “caja  negra”,  sin  entendimiento  e interpretación de conceptos fundamentales de la geotecnia.

Evitar  la  interpretación de  criterios  y herramientas de  análisis que privilegian  la utilidad  en  tiempo  y  costo,  en  lugar  de  la  certidumbre  en  la  ingeniería  y  la seguridad en la estabilidad de las obras.

Referencias.• Building code requirements for structural concrete. ACI 218m‐08. 

American Concrete Institute (ACI) Committee 318. Estados Unidos, 2008.

• Roller compacted concrete  (RCC). PCA R&D Serial no. 2975. Adaska, Wayne. Portland Cement Association (PCA). Estados Unidos, 2006.

• General design and construction considerations for earth and rock fill dams. EM 1110‐2‐2300. US Army Corps of Engineers (USACE). Estados Unidos, 2004.

• Thermal  studies  or  mass  concrete  structures. ETL  1110‐2‐542.  US  Army  Corps  of Engineers (USACE). Estados Unidos, 2004.

• Roller  compacted  concrete  density:  principles  and  practice. Portland  Cement Association (PCA). Estados Unidos, 2004.

• Roller  compacted  concrete  for  gravity  dams.  State  of  the  art  and case  histories. Boletín 126. International Commission on Large Dams (ICOL). Francia y Estados Unidos, 2003.

• Design manual for small RCC gravity dams. Portland Cement 

Association (PCA). Estados Unidos, 2003.

• Effect of restraint, volume change and reinforcement on cracking mass concrete. AC 207.2R‐95. American Concrete Institute (ACI) Committee 207. Estados Unidos, 2002.

• Evaluation of strength test results of concrete. ACI 214R‐02. American Concrete Institute (ACI) Committee 214. Estados Unidos, 2002.

• Control of cracking in concrete structures. ACI 224R‐01. American Concrete Institute (ACI) Committee 224. Estados Unidos, 2001.

• Roller compacted concrete. EM 1110‐2‐2006. US Army Corps of Engineers (USACE).Estados Unidos, 2000.

• Guide  form measuring, mixing,  transportation  and  placing  concrete.  ACI  304R‐00. American Concrete Institute (ACI) Committee 304. Estados Unidos, 2000.

Referencias.

• Roller compacted concrete quality control manual. Portland Cement 

Association (PCA). Estados Unidos, 2000.

• The gravity dam. A dam for the future. Boletín 117. International Commission on Large Dams (ICOL). Francia y Estados Unidos, 2000.

• Seismic observation of dams. Boletín 113. International Commission on Large Dams (ICOL). Francia y Estados Unidos, 1999.

• Response spectra and seismic analysis for concrete hydraulic structures. EM 1110‐2‐6050. US Army Corps of Engineers (USACE). Estados Unidos, 1999.

• Roller compacted mass concrete. ACI 207.5R‐99. American Concrete Institute (ACI) Committee 207. Estados Unidos, 1999.

• Thermal studies of mass concrete structures. ETL 1010‐2‐542. US Army Corps of Engineers (USACE). Estados Unidos, 1997.

Referencias.

• Mass concrete. ACI 207.1R‐96. American Concrete Institute (ACI) 

Committee 207. Estados Unidos, 1996.

• Construction control for earth and rock‐fill dams. EM 1110‐2‐1911. US Army Corps of Engineers (USACE). Estados Unidos, 1995.

• Gravity dam design. EM 1110‐2‐2200. US Army Corps of Engineers (USACE). Estados Unidos, 1995.

• Instrumentation of embankment dams and levees. EM 1110‐2‐1908. US Army Corps of Engineers (USACE). Estados Unidos, 1995.

• Standard practice for concrete for civil works structures. EM 1110‐2‐2000. US Army Corps of Engineers (USACE). Estados Unidos, 1994.

• Prediction of creep, shrinkage and temperature effects in concrete structures. ACI 209R‐92. American Concrete Institute (ACI) Committee 209. Estados Unidos, 1992.

Referencias.

• Roller compacted concrete dams. Hasen, K. D. y Reinhardt W. G. Mc Graw – Hill. Estados Unidos, 1991.

• Conventional methods in dam construction. Boletín 76. International Commission on Large Dams (ICOL). Francia y Estados Unidos, 1990.

• Roller compacted concrete for gravity dams. State of the art. Boletín 75. International Commission on Large Dams (ICOL). Francia y Estados Unidos, 1989.

• Rockfill dams with concrete facing. State of the art. Boletín 70. International Commission on Large Dams (ICOL). Francia y Estados Unidos, 1989.

• Dam design criteria. The philosophy of their selection. Boletín 61. International Commission on Large Dams (ICOL). Francia y Estados Unidos, 1988.

• Finite element methods in analysis and design of dams. Boletín 30a. International Commission on Large Dams (ICOL). Francia y Estados Unidos, 1987.

• Material for joints in concrete dams. Boletín 57. International Commission on Large Dams (ICOL). Francia y Estados Unidos, 1987.

Referencias.

• Static analysis of embankment dams. Boletín 53. International 

Commission on Large Dams (ICOL). Francia y Estados Unidos, 1986.

• Earthquake analysis procedures for dams. State of the art. Boletin 52. International Commission on Large Dams (ICOL). Francia y Estados Unidos, 1986.

• Instrumentation for concrete structures. EM 1110‐2‐4300. US Army Corps of Engineers (USACE). Estados Unidos, 1980.

Referencias.

FIN 

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN