Consideraciones sísmicas en el diseño de tuberías

JOSE RAUL FLORES BERRONES (1999)

Se hace una revisión de la forma como se ha considerado el efecto de las vibraciones sísmicas en el comportamiento de las tuberías enterradas, para fines de diseño. La revisión comprende fundamentalmente la práctica recomendada en Japón y en los Estados Unidos, ya que es en esos países donde mayor investigación, aplicación y registros de campo existen sobre el tema. Se presentan primeramente los factores que influyen en las fuerzas ejercidas a lo largo de la superficie donde interactúa el suelo con la tubería; en particular, se considera la respuesta de una tubería al movimiento del suelo causado por las ondas sísmicas, tanto para el caso de las tuberías continuas como para el de las tuberías segmentadas. Se presenta un procedimiento que muestra paso a paso la manera como se estiman las deformaciones unitarias en las tuberías continuas y su comparación con las deformaciones permisibles. Para el caso de las tuberías segmentadas, se presentan un método simplificado y un procedimiento más sofisticado utilizando el método del elemento finito; este último permite determinar, además de los esfuerzos y deformaciones correspondientes a cada tubo, las expansiones o contracciones de cada junta. Finalmente, se dan las conclusiones y recomendaciones más relevantes en relación con este tema.

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Tuberías Sismos Ondas sísmicas Diseño de tuberías INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Geotecnia en ingeniería de presas

JOSE RAUL FLORES BERRONES (2001)

Este libro proporciona información básica, global y didáctica sobre la concepción del proyecto y los estudios necesarios para el análisis y diseño de las presas de tierra y enrocamiento. Al tener el carácter práctico, informativo e ilustrativo, esta obra pretende ser guía de estudio y diseño o material de consulta para la formación de técnicos especializados. El objetivo de la obra es apoyar, actualizar y mejorar la capacidad técnica de los ingenieros, planeadores, tomadores de decisiones y todos aquéllos que estén involucrados en la seguridad de las presas.

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Geotecnia Mecánica de suelos Presas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

El efecto de los sismos en los acueductos

JOSE RAUL FLORES BERRONES (1989)

Entre los efectos catastróficos que produjeron los sismos de 1985, tanto en la Ciudad de México como en otras ciudades cercanas al epicentro, estuvo la ruptura de las tuberías de las redes primarias y secundarias de agua potable. Las causas que originaron el fallo de tuberías subterráneas, así como el tipo de fallamientos observados en ellas fueron diversos (Flores, 1986). En cualquier comunidad humana los abastecimientos de agua, gas y electricidad son líneas vitales y, en particular, el agua. En el pasado, la destrucción de los acueductos por sismos fue muy severa y aun en países altamente desarrollados como Japón, se consideraba que este tipo de problemas era inevitable. Actualmente, se realizan estudios e investigaciones en todo el mundo con la finalidad de tomar medidas preventivas y operativas que permitan la resistencia de las tuberías ante la acción de los sismos. Este trabajo presenta una breve descripción de los mecanismos de falla, la metodología para lograr diseños resistentes a sismos, algunos de los métodos de análisis más empleados en Japón, así como algunos de los criterios y medidas de seguridad con que cuenta ese país y que pueden ser de utilidad para los acueductos construidos y por construirse en México.

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Mecanismos de falla Sismos Tuberías Diseño INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Avances recientes en el diseño de filtros para presas de tierra y enrocamiento

JOSE RAUL FLORES BERRONES (2005)

Se presenta una revisión de los criterios para el diseño y construcción de filtros requeridos para la seguridad de presas de tierra y enrocamiento, principalmente para evitar la falla por tubificación. Se describen los últimos avances en el ámbito internacional en este tema y se presentan los resultados de una reciente investigación experimental en el laboratorio del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.

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Seguridad de presas Flujo de agua Diseño de filtros INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Flujo de agua a través de suelos

JOSE RAUL FLORES BERRONES (2000)

Este libro tiene por objeto establecer la teoría y los métodos que hoy en día se utilizan para el diseño, construcción o reparación de cimentaciones de estructuras de obra civil, sujetas al flujo de agua. Ello incluye las excavaciones para el desplante de edificios localizados en áreas que requieren el abatimiento del nivel freático, las presas de tierra o materiales graduados cuyas cimentaciones y/o cuerpos de terraplén estén sujetos al flujo del agua, pavimentos para carreteras y aeropistas, así como la explotación y control de contaminación de mantos acuíferos cuyos niveles están sujetos a los volúmenes de agua que se extraen o se inyectan.

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Hidráulica Flujo de agua Cimentaciones INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Internal erosion under spillway rested on an embakment dam

JOSE RAUL FLORES BERRONES (2015)

This paper presents the investigation about the mechanism of internal erosion caused in the right abutment of the Shahghasem dam’s spillway. Shahghasem dam is an earthen dam located in Yasouj, in southwest of Iran. A significant hole and pipe have been observed in the corner of the right abutment from upstream view. The foundation is Marlstone, which has low cohesion and susceptible for internal erosion and piping in some conditions. Going through details of the design maps has shown that Lane’s criteria for selecting safe dimensions of the seepage control measures have not been considered properly. A series of the supportive walls are designed to attach to the right part of the spillway in order to increase the length of seepage. The pipe route of the erosion should also be grouted with high quality concrete.

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Erosión del suelo Aliviaderos Presas Filtración INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Análisis elastoplástico de estabilidades estática y seudoestática de cortinas de enrocamiento

Xiangyue Li Liu JOSE RAUL FLORES BERRONES (2008)

La estabilidad de taludes es un aspecto importante a analizar en el diseño de presas de tierra y enrocamiento. Los datos experimentales han mostrado que las leyes de Mohr-Coulomb que describen el comportamiento de resistencia al corte dejan de ser lineales para enrocamientos, por lo que deben tomarse en cuenta en el análisis. Los métodos tradicionales para el análisis de estabilidad de taludes han mostrado una serie de deficiencias que deben superarse para lograr una mejora en los resultados del estudio. En este trabajo se presenta un análisis elastoplástico, con el cual se determinan factores de seguridad ante cargas estáticas y seudoestáticas, así como coeficientes sísmicos críticos. Se considera que los materiales siguen los criterios no lineales de Mohr-Coulomb por medio de una función potencial. Los resultados numéricos se comparan con las soluciones analíticas cuando estén disponibles o contra los resultados obtenidos de otros autores. Las cartas de diseño presentadas pueden usarse directamente para el diseño. Se discuten los resultados obtenidos con la perspectiva de sus implicaciones sobre el diseño de las presas de enrocamiento.

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Presas de tierra Presas de enrocamiento Elastoplasticidad Estabilidad INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Seismic vulnerability of buried pipelines

JOSE RAUL FLORES BERRONES XIANGYUE LI LIU (2003)

En este trabajo se presenta la problemática del daño que los sismos producen sobre las tuberías enterradas, las consecuencias de la falla y la metodología que hoy en día existe para su análisis al considerar los efectos de las deformaciones permanentes del suelo y el de la propagación de ondas sísmicas. De igual manera, se presentan algunos procedimientos simplificados disponibles para tomar en cuenta este efecto en el diseño de tuberías continuas y segmentadas. Finalmente se dan algunas recomendaciones que se deberán tomar en cuenta en el diseño e instalación de tuberías ubicadas en zonas sísmicas.

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Tuberías Agua potable Sismos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Nuevo método de diseño sísmico para cortinas de tierra y enrocamiento, y de taludes

EDUARDO BOTERO JARAMILLO JOSE RAUL FLORES BERRONES (2011)

Se presenta una descripción de algunos de los métodos bidimensionales tradicionales que se utilizan en la ingeniería práctica y de un nuevo método de análisis bidimensional para el diseño y la evaluación de la estabilidad de estructuras térreas, incluyendo cortinas de tierra y enrocamiento. Los métodos tratados en este artículo se enfocan al análisis de cortinas y taludes de mediana altura, que componen el vaso del embalse en regiones en las cuales el riesgo sísmico es intermedio y que no ameritan análisis en tres dimensiones por la geometría de la boquilla (en el caso de las cortinas), las características geológicas y la cercanía de sitios poblados.

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Cortinas de tierra y enrocamiento Análisis sísmico Estabilidad de laderas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Strategies for dam safety risk management in Mexico

EDUARDO BOTERO JARAMILLO ALEXANDRA OSSA LOPEZ JOSE RAUL FLORES BERRONES (2015)

Actualmente, a nivel mundial, los protocolos de seguridad de presas se basan de manera principal en el entendimiento de las posibles fallas; la evaluación cuantitativa del riesgo; la justificación de los riesgos que se toman (con referencia a las normas aceptadas y buenas prácticas); el catálogo de desempeño histórico de presas; los nuevos criterios y el estado del arte de los diseños; la necesidad de priorizar la investigación; las soluciones a los problemas conocidos; a una mejor comunicación de riesgos para el público, las organizaciones civiles y los que toman las decisiones; y la mejoría de la gestión de riesgos, a través de la definición clara y la asignación de responsabilidades (Bowles, 2013). Además, estos protocolos se aplican de igual forma a los propietarios de las presas, organismos reguladores, compañías de seguros, y empresas de consultoría. Este artículo discute el marco actual para la evaluación de la seguridad de presas en el plano internacional, y propone una metodología específica para la evaluación de las presas existentes en México. También se discute la necesidad urgente de estudiar la posibilidad de retirar las presas que presentan riesgos más allá de lo tolerable y cuya rehabilitación no es rentable.

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Seguridad en presas Medición de riesgo Rehabilitación de presas INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA