erosión interna
La erosión interna es la formación de vacíos dentro de un suelo causados por la remoción de material por filtración . [1] Es la segunda causa más común de fallas en los diques y una de las principales causas de fallas en las presas de tierra , [2] responsable de aproximadamente la mitad de las fallas de las presas de terraplén. [3]
La erosión interna ocurre cuando las fuerzas hidráulicas ejercidas por el agua que se filtra a través de los poros y grietas del material en la presa y/o cimentación son suficientes para desprender partículas y transportarlas fuera de la estructura de la presa. La erosión interna es especialmente peligrosa porque puede no haber evidencia externa, o solo evidencia sutil, de que se está produciendo. Por lo general, se puede encontrar un forúnculo de arena , pero el forúnculo puede estar oculto bajo el agua. Una presa puede romperse en unas pocas horas después de que la evidencia de erosión interna sea evidente.
El entubamiento es un fenómeno relacionado y se define como el desarrollo progresivo de la erosión interna por infiltración, apareciendo aguas abajo como un pozo que descarga agua. [4] La tubería es inducida por la erosión regresiva de partículas desde aguas abajo y a lo largo de la línea de aguas arriba hacia un entorno exterior hasta que se forma una tubería continua. [5] [6]
Según la Comisión Internacional de Grandes Represas (ICOLD), existen cuatro modos generales de falla para la erosión interna de las represas de terraplén y sus cimientos: [7]
El proceso de erosión interna ocurre en cuatro fases: inicio de la erosión, progresión para formar una tubería, inestabilidad de la superficie y, por último, inicio de una brecha . La erosión interna también se clasifica en cuatro tipos, según la ruta de falla, cómo se inicia y progresa la erosión y su ubicación:
Las fugas concentradas ocurren cuando se forman grietas en el suelo. Las grietas deben estar por debajo del nivel del depósito y la presión del agua debe estar presente para mantener la tubería abierta. Es posible que el flujo de agua provoque que los lados de la tubería se hinchen, cerrándola y limitando así la erosión. [7] Además, si el suelo carece de cohesión suficiente para mantener una grieta, la grieta colapsará y la erosión por fuga concentrada no progresará hasta convertirse en una brecha. [8] Las grietas que permiten fugas concentradas pueden surgir debido a muchos factores, entre ellos:
