Simposio Internacional de Construcciones

Modification of slopes on earth dam slopes under conditions of partial saturation

The objective of the research is to reduce the slope of the upstream and downstream slopes in earthen dams by considering the soil in a partially saturated state. The case study is a 22-meter-high earth dam with a drainage prism, subjected to the load states of the end of construction, operation and rapid discharge, considering four soils in the CH-type curtain and three sandy soils in the base. The analysis is performed for the experimental characteristic curve and for the estimated hydraulic conductivity curve. For the execution of the models, the SIGMA / W, SEEP / W and SLOPE / W tools of the GeoStudio 2012 program are used, as well as the Morgenstern-Price methods and the Finite Element Method. The results show that by including the conditions of partial saturation, there is an increase in the safety factor of more than 5% for the end of the construction and the rapid discharge, not being the case in all cases in operation. As a fundamental conclusion, it is proposed that it is possible to increase the slopes of both slopes after analyzing the conditions set out for the case study proposed.

El objetivo de la investigación consiste en reducir la pendiente de los taludes aguas arriba y aguas abajo en presas de tierra al considerar el suelo en estado parcialmente saturado. El caso de estudio es una presa de tierra de 22 metros de altura con prisma de drenaje, sometida a los estados de carga de final de construcción, operación y desembalse rápido, considerando cuatro suelos en la cortina de tipo CH y tres suelos arenosos en la base. El análisis se realiza para la curva característica experimental y para la curva de conductividad hidráulica estimada. Para la ejecución de los modelos se utilizan las herramientas SIGMA/W, SEEP/W y SLOPE/W del programa GeoStudio 2012, y los métodos de Morgenstern-Price y el Método de Elementos Finitos. Los resultados muestran que al incluir las condiciones de saturación parcial existe un incremento del factor de seguridad superior al 5% para el final de la construcción y el desembalse rápido, no siendo así en todos los casos en operación. Como conclusión fundamental se plantea que es posible incrementar las pendientes de ambos taludes luego del análisis de las condiciones expuestas para el caso de estudio planteado.