Ingeniería de Presas: Drenaje, Impermeabilidad y Componentes Clave

Función y Ubicación del Dren Chimenea en Presas de Materiales Sueltos

La función principal del dren chimenea (o simplemente dren) en una presa de materiales sueltos es encauzar y controlar las aguas que circulan en su interior. Esto permite gestionar la red de flujo interno, conocida como control de filtraciones, logrando así mantener zonas secas que aportan estabilidad a la estructura y previniendo procesos de sifonaje, los cuales podrían comprometer la integridad de la presa.

Soluciones Típicas para el Drenaje en Presas

• Presas de baja altura: El dren se ubica comúnmente al pie del paramento aguas abajo.
• Presas de altura intermedia: Se implementa un dren longitudinal horizontal.
• Presas altas: Además de las soluciones anteriores, se suele agregar un diafragma vertical o inclinado para un control más efectivo.

Componentes Clave de una Presa de Materiales Sueltos

Para comprender mejor el funcionamiento de los drenes, es fundamental conocer los principales componentes de una presa de materiales sueltos:

• Núcleo: Cumple la función impermeabilizadora de la presa. Puede ser de disposición vertical o inclinado, dependiendo del diseño.
• Espaldón Aguas Abajo: Aporta la resistencia estructural de la presa. Es crucial que sea permeable para permitir el paso del agua y así aumentar las presiones efectivas, contribuyendo a la estabilidad.
• Espaldón Aguas Arriba: Proporciona estabilidad al núcleo, especialmente ante situaciones de desembalse rápido, que podrían generar presiones diferenciales.
• Filtros: Son materiales de transición estratégicamente ubicados entre diferentes zonas de la presa. Su propósito es evitar la migración de partículas finas de un material a otro, mientras que simultáneamente permiten el libre paso del agua.

Pantalla Impermeable en Presas Tipo CFRD: Función y Características

En las presas tipo CFRD (Concrete Faced Rockfill Dam o Presa de Enrocado con Cara de Hormigón), la pantalla impermeable ubicada en el paramento aguas arriba es esencial. Su función principal es dotar de impermeabilidad a la presa, dado que su cuerpo principal está constituido por enrocado, que es inherentemente permeable.

Esta pantalla puede colocarse por encima o internamente en distintas posiciones. Sin embargo, la solución de colocación interna ya no es común, debido a que no ha demostrado buenos resultados y dificulta enormemente las inspecciones y el mantenimiento.

Desventajas de la Pantalla Impermeable de Hormigón

• Alto costo inicial: La construcción de estas pantallas implica una inversión significativa.
• Fragilidad: Si su espesor es reducido, son propensas a romperse con facilidad.
• Poca flexibilidad: Su rigidez puede ser un inconveniente.
• Fisuras por asentamientos: Si son demasiado rígidas, no acompañan adecuadamente los asentamientos del faldón de la presa, lo que puede provocar la aparición de fisuras.

Definición y Rol del Plinto en Presas

El plinto es una solera continua de hormigón armado (H°A°) sobre la cual descansan las pantallas (también de hormigón armado) de la presa. Su función primordial es transmitir las cargas de la estructura a los terrenos de fundación.

Específicamente en las presas con cara de hormigón, el plinto actúa como una extensión de la cara de hormigón hacia la roca de la cimentación. Su objetivo es asegurar la continuidad del plano de estanqueidad de la presa. Físicamente, se materializa como una zapata o losa de hormigón reforzado, adosada a la roca y firmemente ligada a ella mediante anclas.