Innovaciones en estabilización sísmica: 6 técnicas de vanguardia para pilares de presas

Las más recientes evaluaciones de riesgo sísmico revelan que muchas instalaciones de descarga de presas antiguas, como aliviaderos y obras de desagüe edificadas a principios del siglo XX en zonas propensas a terremotos, podrían estar expuestas a fuerzas sísmicas considerables.

Estas estructuras se diseñaron inicialmente sin consideración alguna, o con una consideración mínima, del impacto de los terremotos, lo que implica que, a menudo, no se reforzaron de forma adecuada. Para contrarrestar esta situación, se están estudiando técnicas de análisis y estabilización en varias presas existentes.   

Los aliviaderos y los pilares de la toma de agua suelen ser los puntos más débiles de una presa y varían muchísimo en términos de dimensiones, refuerzos, límites soportados y niveles de tensión. Es fundamental tener en cuenta los parámetros clave de resistencia a la hora de evaluarlos.    

Por ejemplo, el ángulo de fricción en la base de un pilar puede variar significativamente debido a la preparación de las uniones a lo largo de la construcción.   

Asegurar estos puntos críticos requiere soluciones innovadoras de análisis y diseño que garanticen el funcionamiento de las partes de la presa y la estabilidad de esta.    

 

A continuación, presentamos seis técnicas innovadoras de estabilización sísmica: 

1. Anclajes postensados: los anclajes postensados, ya sean de barra sólida o de cordón, pueden comprimir la interfaz del pilar de la presa y controlar las tensiones de tracción causadas por las cargas laterales. Esta técnica puede utilizarse para estabilizar la base del pilar o elevar las uniones ante cargas sísmicas. 
2. Sistemas de apoyo lateral: una cubierta de hormigón o puntales que conectan los pilares de la presa a las laderas del valle u a otras estructuras pueden fortalecer o estabilizar los pilares en caso de sismos. Estos sistemas deben anclarse a los estribos o a las estructuras de gravedad adyacentes para limitar las deformaciones de los pilares. 
3. Arriostramiento de puntales laterales: para estabilizar pilares con grandes desplazamientos en la parte superior, se puede combinar el arriostramiento de puntales laterales (independiente de la estructura del puente) con anclajes postensados. Los sistemas de puntales de acero son económicos y ligeros. 
4. Utilización de la plataforma de elevación existente con refuerzos de puntales adaptados: se puede utilizar una cubierta existente capaz de soportar el tráfico sobre la presa y de sostener el equipo de control de flujo. La viabilidad de este método depende de varios factores, como el estado y la resistencia de la cubierta. 
5. Cubierta nueva de material compuesto como puntal de refuerzo: una nueva cubierta que soporte el equipo de control de caudal también puede estabilizar los pilares de la presa, sobre todo si se necesitan nuevas compuertas y elevadores. Un sistema compuesto de losa de hormigón armado y vigas de acero puede proporcionar refuerzo y control de grietas en los pilares. 
6. Muro de parapeto nuevo con una cubierta nueva o existente como puntal de refuerzo: cuando se necesita un muro de parapeto en la cubierta de entrada, puede funcionar como puntal de refuerzo que forma parte de la cubierta para mejorar el soporte de los pilares. Esto significa que el parapeto actúa como una viga de hormigón, proporcionando apoyo tanto en tensión como en compresión entre los pilares. 

 

Cualquier método de estabilización eficaz debe adaptarse a las circunstancias específicas del lugar y a los desafíos de construcción propios de cada obra.   

Actualmente, muchas estructuras de presas tienen refuerzos insuficientes debido a la escasa o nula consideración de las cargas sísmicas en sus diseños originales. Es necesario recurrir a técnicas innovadoras para estabilizar estas estructuras y así garantizar el funcionamiento de los componentes de control de flujo de las presas y su estabilidad integral.   

Somos conscientes de la importancia de abordar las deformaciones sísmicas y postsísmicas de los pilares y colaboramos con las partes interesadas para diseñar soluciones a medida y personalizadas que mitiguen este riesgo. 

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