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El diseño oculto de las presas de tierra y roca: ¿Por qué elegir materiales naturales para construir presas?
Como una gran presa artificial, la presa de tierra y roca se compone principalmente de varias impurezas de suelo o roca, que se compactan para formar una acumulación semiplástica compleja. Estas presas tienen una capa superficial natural semipermeable, que combinada con un núcleo denso e impermeable hace que las presas sean altamente resistentes a la erosión superficial o por infiltración. Este tipo de presa está compuesta principalmente por fragmentos independientes de material, que se unen formando una masa estable a través de la fricción y la interacción entre ellos.
"Este tipo de presa construida con materiales naturales tiene buena adherencia y adaptabilidad, y es la primera opción de muchos ingenieros".
Tipos de presas de tierra y roca
Dependiendo del material, las presas de tierra-roca se pueden dividir en dos tipos: presas de tierra y presas de roca. Las presas de tierra, también conocidas como presas de tierra o presas de tierra, están compuestas principalmente de suelo compactado, mientras que las presas de roca consisten en material de relleno de grava. Ambos tipos de presas tienen forma estructural de terraplenes o colinas.
Presa de relleno de tierra
Una presa de relleno de tierra es un terraplén de tierra simple construido con suelo resistente a la presión como material de base. Su diseño puede ser de un solo material (presa homogénea) o compuesta por diferentes materiales (presa estratificada). Las presas homogéneas modernas suelen estar equipadas con capas de drenaje para recoger el agua de filtración y garantizar la estabilidad del cuerpo de la presa. Una de las presas de tierra más famosas es la presa de Tarbela en Pakistán, la presa de tierra más grande del mundo, con una capacidad de 2 millones de metros cúbicos de material de relleno.
"Las presas de tierra construidas con materiales locales no sólo son económicas sino que también garantizan la estabilidad estructural".
Presa de relleno de piedra
Las presas de escollera consisten en relleno granular compactado y de drenaje libre con una capa interna impermeable. El núcleo de este tipo de presas suele estar realizado en arcilla u hormigón asfáltico para asegurar su impermeabilidad. Estas presas de relleno de roca no sólo resisten bien los terremotos, sino que también tienen una ventaja de costo sobre las presas de hormigón tradicionales porque utilizan materiales locales.
Presa de hormigón con relleno de piedra
La presa de relleno de roca con revestimiento de hormigón (CFRD) es un diseño de presa de relleno de roca en el que se coloca una losa de hormigón en la cara aguas arriba, lo que evita eficazmente las filtraciones. Este diseño no sólo acelera la construcción, sino que también la hace más competitiva económicamente. El auge del CFRD en las últimas décadas se debe a diferentes innovaciones en el diseño y hoy en día existen numerosos casos prácticos exitosos en todo el mundo, como la presa Shuijinxia de China, que se ha convertido en una de las presas más altas de este tipo.
Consideraciones de seguridad"La flexibilidad y las ventajas de ahorro de costes del CFRD hacen que este diseño sea cada vez más popular".
Al construir presas y proyectos de almacenamiento de agua, se debe considerar el peso en el fondo y los lados porque deben soportar la presión del agua en constante cambio. El diseño del drenaje de infiltración y del aliviadero es de gran importancia para prevenir fallas en las presas. El monitoreo eficaz de las filtraciones de agua y las inspecciones regulares son factores importantes para proteger la estabilidad de estas presas de tierra y roca.
"Un pequeño desbordamiento sería suficiente para desestabilizar la presa en apenas unas horas."
Conclusión
El uso de materiales naturales para construir presas de tierra y roca no sólo tiene en cuenta los beneficios económicos y la sostenibilidad de las fuentes de recursos, sino que también es ampliamente favorecido debido a su estabilidad estructural y resistencia a los terremotos. Con el avance de la tecnología en el futuro, ¿qué avances traerá la construcción de este tipo de presas?
