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16 de diciembre de 2015 | por: Equipo Comunicación | 0 comentarios

Excavación en presas de fábrica, influencia de la forma de la cerrada y la naturaleza del terreno

En este artículo examinamos la influencia que tienen la forma de la cerrada, la naturaleza del terreno y los materiales a excavar en los sistemas de excavación en presas de fábrica.

Influencia de la forma de la cerrada en el sistema de excavación

A los efectos de realizar estas labores podríamos distinguir dos tipos de cerrada: las que tienen laderas suaves (H/V > 1,2) y las laderas escarpadas.

Laderas con pendientes medias suaves permiten generalmente acometer la excavación mediante pistas de acceso laterales, atacando desde ellas banco hacia arriba y/o hacia abajo sin que se dañen o destruyan los taludes de aguas arriba o abajo de la excavación del cimiento.

Excavación en presas de fábrica

Excavación de la Presa de Alcollarín con laderas tendidas y caminos de acceso laterales

 

Con pendientes del terreno más empinadas difícilmente se conseguirá acceder a los bancos de excavación sin dañar o debilitar los contornos, dependiendo esto de la profundidad de la excavación. En estos casos, y tanto más cuanto más fuerte sea la pendiente del terreno, se hace necesario atacar la excavación desde la cota superior e ir bajando por rebanadas horizontales sin que la maquinaria salga del propio banco (caso de la presa bóveda de Quentar).

Excavación en presas de fábrica

Presa de Quentar con estribos escarpados. Fuente Inventario de Presas (Seprem)

 

Normalmente las excavaciones en las laderas se ejecutarán desde la parte alta de la cerrada hacia abajo. También podría realizarse simultáneamente a distintos niveles, correspondientes éstos a las plataformas destinadas a la carga de los materiales extraídos. En este segundo caso las medidas de seguridad deberán ser mayores para evitar accidentes. Estas medidas serán, entre otras, el hacer unas plataformas más anchas y con protección de vallas robustas o cualquier otro sistema que impida la caída libre por las laderas (caso de la presa de Casasola).

Una excavación de forma continua lo hará más difícil que si se hace escalonada, aunque en estos casos se puede recurrir a realizar la excavación en dos fases, haciendo desaparecer los escalones en la segunda.

La naturaleza del terreno y su influencia en las excavaciones

La naturaleza del terreno condiciona la forma en que puede realizarse la rotura y arranque del material que ha de ser removido para llegar al cimiento deseado. En este aspecto la necesidad de empleo de explosivos es el factor determinante; y la forma de establecer el límite a partir del cual se aprecia esta necesidad, se basa fundamentalmente en la velocidad de propagación de ondas sísmicas (mayor de 2.000 m/s).

Tabla de ripabilidad basada en la máquina D-10R de Caterpillar

Fuente: Geofísica Consultores

 

Otros criterios menos técnicos, consideran como roca no ripable ni rozable aquélla que un tractor de orugas de 350 CV de potencia, trabajando con un ripper monodiente y con el motor a toda su potencia, obtiene un rendimiento de 150 m³/h. Así mismo se considera terreno no ripable aquel que contiene más de un 25% de su volumen, de bloques o bolos de roca de tamaño mayor a 1 m³.

Para acceder a más información sobre los temas de excavabilidad y ripabilidad en los sistemas de excavación puedes acudir a estos dos enlaces:

 

A veces no es la ripabilidad el único factor a tener en cuenta ya que en algunos casos la limitación de espacio, la disposición de los estratos o diaclasas, así como las dificultades de acceso de gran maquinaria nos obliga a emplear voladura en una zona que en teoría podría ser ejecutado por las máquinas.

Actualmente el campo de la excavación sin explosivos se está ampliando extraordinariamente con la difusión y amplia oferta de martillos hidráulicos rompedores y se espera una aplicación más frecuente de máquinas de corte tipo rozadoras, fresadoras, sobre todo para rocas más blandas.

Caterpillar D11t

Caterpillar D11t. Fuente: www.evansequip.com

 

Tenemos que tener en cuenta que por muy preciso que sea el cálculo de las voladuras y por muy cuidadosa que sea su ejecución se produce una alteración de las capas superficiales que alcanza, en muchos casos, profundidades de cinco a diez metros.

Por tanto para obtener el coste de cada uno de los sistemas debería tenerse en cuenta no sólo el coste de la propia excavación y su sostenimiento sino también el de las labores de limpieza mecánica y manual y el de las inyecciones de consolidación.

Víctor Florez, profesor del Máster en Diseño, Construcción y Explotación de Obras Hidráulicas

Máster en Diseño, Construcción y Explotación de Obras Hidráulicas

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