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21 al 26 de Agosto
XIV
CONEIC Universidad NacionalSantiago Antunez de Mayolo
H U A R A Z 2 0 0 0 6
XIVXIV CONGRESO NACIONALCONGRESO NACIONALDE ESTUDIANTES DE INGENIERDE ESTUDIANTES DE INGENIERA CIVILA CIVIL
Dr. Jorge E. Alva HurtadoDr. Jorge E. Alva HurtadoFICFIC--UNIUNI
DISEDISEO E INSTRUMENTACIO E INSTRUMENTACIN GEOTN GEOTCNICA CNICA DE LA PRESA DE LA PRESA PILLONESPILLONES -- AREQUIPAAREQUIPA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAAFacultad de Ingeniera Civil
PRESA PILLONES - AREQUIPA
PRESA PILLONES - AREQUIPA
La presa Pillones se encuentra ubicada en la cuenca del ro Sumbay, entre las cotas 4300 y 4500 msnm, en el distrito de San Juan de Chuca, provincia de Caylloma, departamento de Arequipa.
Esta presa ha sido construida por el Consorcio Colca integrado por las empresas C. y M. Vizcarra, JACCSA, Constructora Upaca y Obras de Ingeniera.
El diseo, anlisis e instrumentacin geotcnica de la presa Pillones fue realizado por la Empresa Jorge E. Alva Hurtado Ingenieros E.I.R.L.
UBICACIUBICACINN
UBICACION DEL PROYECTO PILLONES
PRESA " PILLONES" Y OBRAS CONEXASPG-01
CONTRATISTAPRO-ENERGIA
SUPERVISION
ABRIL 2006RESIDENTE DE OBRA
Ing JESUS VELA BELLIDOREPRESENTANTE LEGAL
Ing EDGAR VELASCO VELASQUEZ
EMPRESA DE GENERACION ELECTRICA DE AREQUIPA S.A.
" PROYECTO EJECUTIVO DEL SISTEMA DE REGULACION HIDRICADE LA CUENCA DEL RIO SUMBAY "
Fecha:
Plano N:
INDICADA
Ing CESAR BAYRO ORELLANA
APROBADO
Escala:Ing ENRIQUE BERNARDO CANGAHUALA
JEFE DE SUPERVISION(E) REPRESENTANTE LEGAL
APROBADO APROBADO APROBADO
CASTILLAV.Coropuna
Ro
Arm
a
ALTO CASTILLA
CHUQUIBAMBAIray
Ro Co
lca
VALLE DE
MAJES
ADUCCION COLCA-SIGUAS
APLAO
Huambo
Ro
Maj
es
CORIRE
Pampa Alta de Majes
Ro Cam
ana
CAMANA
Carretera
Panamericana
Ro Q
uilca
QUILCA
Ro Vitor
Ro
Sigu
as
Pamam
ericanaCarreteraMATARANI
MOLLENDO
ISLAY
Ro Tambo
A TACNA
AREQUIPA
AREQUIPA
Volcan Misti
PRESAAGUADA BLANCA
Ro Chili
PAMPA DE SIGUAS
C. Panamericana
BOCATOMA DE PITAY
Ro S
iguas
Ro Ch
iliYura
CENTRAL HIDROELECTRICA CHARCANI V
Sumbay Pillones
PRESAEL FRAYLE
CANAL ZAMACOLA
IMATA
LAGUNAEL INDIO
CANALPAE- SUMBAY
A JU
LIACA
PRESAEL PAE
PRESACONDOROMA
DIQUE DE ESPAOLES
Ro Colca
Ro
Pae
ChalhuancaRo Pillones
Ro
Chal
huan
ca
CAYLLOMA
SibayaBOCATOMA TUTICallali
CHIVAY
YanqueAchoma
V. SabancayaVolcan Ampata
Madrigal
PicholloMaca
Ro Colca
EMBALSEPILLONES
Ro Colca
O C E A N O P A C I F IC O
Ro
Sum
bay
Ro Sumbay
CAMANA
Lari Coporaque
ECUADOR COLOMBIA
BRASIL
P E R U
Lima
Arequipa
B
O
L
I
V
I
A
LEYENDA
Tnel y/o Canal ConstruidoTnel y/o Canal por ConstruirEmbalse ExistenteCentral Hidroelctrica ExistenteCarretera AsfaltadaVa Sin AsfaltarVa FrreaLimite ProvincialRo
ESCALA GRAFICA
NOTA:COPIA DEL PLANO HARZA C-01 OBRAS CIVILES
0.0 20 40 60 80 100 Km
UBICACIN DEL PROYECTO
SISTEMA DE REGULACION HIDRICADE LA CUENCA DEL RIO SUMBAY
83 30
83 10
82 90
82 70
82 50
82 30
82 10
81 90
81 70
81 50
81 30
81 10
81 90
83 30
83 10
82 90
82 70
82 50
82 30
82 10
81 90
81 70
81 50
81 30
81 10
81 90
1 00 1 20 1 40 1 60 1 80 2 00 2 20 2 40 2 60 2 80 3 00 3 20
1 00 1 20 1 40 1 60 1 80 2 00 2 20 2 40 2 60 2 80 3 00 3 20
DERIVACION SUMBAY-PILLONES
El Sistema Pillones est conformado por la derivacin Sumbay Pillones que permitir derivar las aguas del ro Sumbay hacia la micro-cuenca Pillones para ser almacenadas en el embalse Pillones de 80 MMC de capacidad total.
La derivacin operar solamente en poca de avenidas y estarconformada por la Toma en el ro Sumbay y el Tnel; ha sido diseado para una capacidad hidrulica de 40 m3/s. La obra permitir a EGASA aumentar en 18% su capacidad de generacin elctrica.
DESCRIPCIDESCRIPCIN DEL PROYECTON DEL PROYECTO
PILLONESPILLONES -- PERSPECTIVA DEL PERSPECTIVA DEL EMBALSEEMBALSE
Inagurada el 15 de agosto del 2006
Inversin: US$23 Millones
Pillones incrementar el caudal del Ro Chili de 8.0 a 11.0 m3/s en poca de sequas
El agua almacenada en la poca de lluvias se regular en pocade sequas para:
Generacin adicional de 20 MW de energa elctrica EGASAAgriculturaConcentradora Cerro Verde
Importancia de PillonesLa regulacin evitar:
Prdida en el ocanoDaos y prdidas en poca de avenidas
PRESA Y RESERVORIO DE PILLONES
La presa tiene una altura de 26 metros y est constituida por un relleno de material homogneo, teniendo en su cara anterior un filtro y pantalla de concreto impermeable, y en la cara posterior enrocado de proteccin (Rip Rap) y berma de apoyo.
La cimentacin de la presa en la parte anterior descansa sobre lecho rocoso, anclada mediante un plinto de concreto, que es apoyo de la losa de proteccin de concreto y desde donde se ejecut la cortina de inyecciones de impermeabilizacin y consolidacin.
PRESA PILLONES PLANTA GENERAL Y PERFIL
PRESA PILLONES PERFIL GEOTCNICO
DISEDISEO DE LA PRESA O DE LA PRESA PILLONESPILLONES
ANLISIS DE INFILTRACIN
ANLISIS DE ESTABILIDAD
ANLISIS DE DEFORMACIONES
ANANLISIS DE INFILTRACILISIS DE INFILTRACINN
El anlisis de infiltraciones a travs del cuerpo de la presa se ha realizado mediante el programa SEEP/W, el cual utiliza el mtodo de elementos finitos para modelar el material, la geometra, el movimiento y la distribucin de la presin de poros dentro de los materiales que constituyen el cuerpo de la presa y su fundacin.
El anlisis de infiltracin se ha efectuado en la Seccin 0+000, considerada la ms crtica debido a su altura.
El anlisis se ha efectuado tomndose en cuenta el nivel del embalse en el NAMO (Nivel de Agua Mximo de Operacin) cuya cota es 4374.30 m.s.n.m.
5.00 x 10-5Cortina de Inyeccin
1.00 x 10-3Concreto Poroso
1.00 x 10-9Cara de Concreto
2.25 x 10-1Enrocado
2.25 x 10-1Dren
2.25 x 10-1Filtro
4.93 x 10-2Berma
4.37 x 10-2Ua
1.00 x 10-2Apoyo de Relleno
1.00 x 10-5Relleno Impermeable
5.00 x 10-5Cimentacin Rocosa (>30m)
1.00 x 10-4Cimentacin Rocosa (
k = 2.5 X 10-3 cm/s
k = 1.0 X 10-4 cm/s
k = 5.0 X 10-5cm/s
k = 4.7 X 10-2 cm/s
Cortina de Inyeccink = 5.0 X 10-5 cm/s
k = 4.37 X 10-2 cm/s
Enrocadok = 2.25 X 10-1 cm/s
Bermak = 4.93 X 10-2 cm/s Apoyo Relleno
k = 1.0 X 10-2 cm/s
Relleno Impermeablek = 1.0 X 10-5 cm/s
Cara de Concretok = 1.0 X 10-9 cm/s
Filtrok = 2.25 X 10-1 cm/s
ANLISIS DE INFILTRACINMALLA DE ELEMENTOS FINITOS
NAMO = 4374.30 m.s.n.m.
Distancia (m)-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
MALLA DE ELEMENTOS FINITOS UTILIZADA EN EL ANLISIS DE INFILTRACIN DE LA PRESA PILLONES - SECCIN 0 +000
ANLISIS DE INFILTRACINCONTORNO DE GRADIENTE DE VELOCIDADES
NAMO = 4374.30 m.s.n.m.
0.1
0.1
0.2 0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Distancia (m)-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
ANLISIS DE INFILTRACIN CONTORNO DE GRADIENTE DE VELOCIDADES
ANLISIS DE INFILTRACIN CURVAS ISOPIEZOMTRICAS
NAMO = 4374.30 m.s.n.m.
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Distancia (m)-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
ANLISIS DE INFILTRACIN CURVAS ISOPIEZOMTRICAS
ANLISIS DE INFILTRACIN LNEAS EQUIPOTENCIALES
NAMO = 4374.30 m.s.n.m.
70 72
74
76 78
8
0
8
4
86
88
90
92
94
2
.
0
7
4
1
e
-
0
0
5
2
.
3
5
9
9
e
-
0
0
5
6
.
0
9
2
4
e
-
0
0
7
7
.
1
2
6
6
e
-
0
0
7
2
.
6
2
0
2
e
-
0
0
5
Distancia (m)-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
ANLISIS DE INFILTRACIN LNEAS EQUIPOTENCIALES
El caudal de infiltracin total que pasa por el cuerpo de la presa y su cimentacin calculado en la seccin aguas abajo de la presa es de 2.6202-05 m3/s/m, equivalente a un caudal de infiltracin de 21.40 l/s, valor que est dentro de los rangos de los caudales de filtraciones registrados en los aforos realizados. De estos anlisis se puede concluir que la presa se est comportando adecuadamente, tal como se esperaba en el diseo.
ANANLISIS DE ESTABILIDADLISIS DE ESTABILIDAD
El anlisis de estabilidad de la presa Pillones se realiz mediante un anlisis esttico y pseudo-esttico de los taludes aguas arriba y abajo de la presa. El anlisis de estabilidad esttico se realizutilizando el mtodo de equilibrio lmite de Bishop (1955) en base a la geometra existente, los parmetros de resistencia cortante y la posicin de nivel fretico determinado por las mediciones realizadas con los piezmetros. Para el anlisis pseudo-esttico se utiliz un coeficiente lateral ssmico de 0.16.
El anlisis de estabilidad de la presa se ejecut en la Seccin 0+000 para el estado de infiltracin constante u operacin y para las distintas etapas del desembalse de la presa. Para realizar el anlisis de estabilidad se ha utilizado el programa de cmputo SLOPE/W.
459023.5Cara de Concreto
40023.5Enrocado
03419.6Dren
03419.6Filtro
33018Berma
33018Ua
30516Apoyo Relleno
301018Relleno Impermeable
19.29017.6Cimentacin Rocosa
33.5018Aluvial de Cimentacin
40020Cuerpo de la Presa
()
c(KPa)
(KN/m3)
Parmetros de Resistencia Cortante
Material
PARMETROS DE RESISTENCIA CORTANTE UTILIZADOS EN EL ANLISIS DE ESTABILIDAD
ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTTICO AGUAS ABAJOESTADO INFILTRACIN CONSTANTE
8.897
4.141
2.677
2.046
1.865
2.783
4.792
5.895
3.448
2.417
1.840
1.952
2.591
3.412
4.583
3.024
2.237
1.786
2.170
2.408
3.440
3.852
2.738
2.039
1.834
2.081
2.416
3.607
3.386
2.530
1.957
1.962
2.049
2.660
4.110
3.061
2.371
1.964
2.051
2.102
2.875
4.649
2.820
2.185
2.040
2.035
2.223
3.171
5.380
1.786
Description: Enrocado1Wt: 23.5Phi: 40C: 0
Description: AluviPreWt: 20Phi: 40C: 0
Description: RocaCimentacionWt: 17.6Phi: 19.2C: 90
Description: DrenWt: 19.6Phi: 34C: 0
Description: AluviPre1Wt: 20Phi: 40C: 0
Description: AlucimWt: 18Phi: 33.5C: 0
Description: ApoyoRellenoWt: 16Phi: 30C: 5 Description: Relleno ImpermeableWt: 18
Phi: 30C: 10
Description: UaWt: 18Phi: 33C: 0
Description: BermaWt: 18Phi: 33C: 0
Description: PConcretoWt: 23.5Phi: 45C: 90
Description: FiltroWt: 19.6Phi: 34C: 0
ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTTICO ESTADO INFILTRACIN CONSTANTE AGUAS ABAJO
PRESA PILLONES
FS = 1.786
Distancia (m)20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
3.895
2.563
1.895
1.527
1.376
1.844
2.469
3.092
2.224
1.718
1.359
1.405
1.669
1.970
2.634
1.999
1.594
1.307
1.488
1.532
1.865
2.336
1.841
1.450
1.322
1.396
1.514
1.910
2.126
1.721
1.390
1.385
1.354
1.594
2.001
1.969
1.628
1.384
1.366
1.368
1.673
2.149
1.847
1.506
1.417
1.339
1.420
1.779
2.327
1.307
Description: Enrocado1Wt: 23.5Phi: 40C: 0
Description: AluviPreWt: 20Phi: 40C: 0
Description: RocaCimentacionWt: 17.6Phi: 19.2C: 90
Description: DrenWt: 19.6Phi: 34C: 0
Description: AluviPre1Wt: 20Phi: 40C: 0
Description: AlucimWt: 18Phi: 33.5C: 0
Description: ApoyoRellenoWt: 16Phi: 30C: 5 Description: Relleno ImpermeableWt: 18
Phi: 30C: 10
Description: UaWt: 18Phi: 33C: 0
Description: BermaWt: 18Phi: 33C: 0
Description: PConcretoWt: 23.5Phi: 45C: 90
Description: FiltroWt: 19.6Phi: 34C: 0
ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES PSEUDO ESTTICO ESTADO INFILTRACIN CONSTANTE AGUAS ABAJO a = 0.16 g
PRESA PILLONES
FS = 1.307
Distancia (m)20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES PSEUDO ESTTICO AGUAS ABAJOESTADO INFILTRACIN CONSTANTE
51.776
17.393
10.220
6.405
4.598
4.222
5.285
40.900
17.278
10.295
6.361
4.473
4.128
5.053
37.381
18.421
10.485
6.380
4.701
4.064
4.895
41.518
19.982
10.777
6.492
4.902
4.036
4.785
46.702
21.042
11.455
6.657
5.097
4.032
4.687
96.236
22.694
12.279
6.877
5.290
4.304
4.591
24.620
13.581
7.276
5.497
4.507
4.519
4.032
Description: Enrocado1Wt: 23.5Phi: 40C: 0
Description: AluviPreWt: 20Phi: 40C: 0
Description: RocaCimentacionWt: 17.6Phi: 19.2C: 90
Description: DrenWt: 19.6Phi: 34C: 0
Description: AluviPre1Wt: 20Phi: 40C: 0
Description: AlucimWt: 18Phi: 33.5C: 0
Description: ApoyoRellenoWt: 16Phi: 30C: 5 Description: Relleno ImpermeableWt: 18
Phi: 30C: 10
Description: UaWt: 18Phi: 33C: 0
Description: BermaWt: 18Phi: 33C: 0
Description: PConcretoWt: 23.5Phi: 45C: 90
Description: FiltroWt: 19.6Phi: 34C: 0
ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTTICO ESTADO DESEMBALSE PRIMERA PARADA AGUAS ARRIBA
PRESA PILLONES
FS = 4.032
Distancia (m)20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTTICO AGUAS ARRIBAESTADO DESEMBALSE PRIMERA PARADA
6.658
4.217
3.101
3.012
3.365
5.413
4.103
3.206
2.999
3.219
5.223
4.047
3.324
2.969
3.145
5.315
4.084
3.459
2.963
3.112
9.170
5.449
4.245
3.596
2.990
3.102
5.611
4.443
3.759
3.189
3.109
6.009
4.607
3.936
3.341
3.124
2.963
Description: Enrocado1Wt: 23.5Phi: 40C: 0
Description: AluviPreWt: 20Phi: 40C: 0
Description: RocaCimentacionWt: 17.6Phi: 19.2C: 90
Description: DrenWt: 19.6Phi: 34C: 0
Description: AluviPre1Wt: 20Phi: 40C: 0
Description: AlucimWt: 18Phi: 33.5C: 0
Description: ApoyoRellenoWt: 16Phi: 30C: 5 Description: Relleno ImpermeableWt: 18
Phi: 30C: 10
Description: UaWt: 18Phi: 33C: 0
Description: BermaWt: 18Phi: 33C: 0
Description: PConcretoWt: 23.5Phi: 45C: 90
Description: FiltroWt: 19.6Phi: 34C: 0
ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTTICO ESTADO DESEMBALSE SEGUNDA PARADA AGUAS ARRIBA
PRESA PILLONES
FS = 2.963
Distancia (m)20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTTICO AGUAS ARRIBAESTADO DESEMBALSE SEGUNDA PARADA
2.650
2.538
3.111
4.592
3.592
2.755
2.496
2.835
3.811
5.212
3.590
2.908
2.514
2.654
3.372
5.610
3.761
3.090
2.607
2.585
3.116
6.029
4.032
3.181
2.747
2.648
2.898
6.469
4.310
3.333
2.917
2.714
2.762
4.606
3.584
3.102
2.806
2.785
2.496
Description: Enrocado1Wt: 23.5Phi: 40C: 0
Description: AluviPreWt: 20Phi: 40C: 0
Description: RocaCimentacionWt: 17.6Phi: 19.2C: 90
Description: DrenWt: 19.6Phi: 34C: 0
Description: AluviPre1Wt: 20Phi: 40C: 0
Description: AlucimWt: 18Phi: 33.5C: 0
Description: ApoyoRellenoWt: 16Phi: 30C: 5 Description: Relleno ImpermeableWt: 18
Phi: 30C: 10
Description: UaWt: 18Phi: 33C: 0
Description: BermaWt: 18Phi: 33C: 0
Description: PConcretoWt: 23.5Phi: 45C: 90
Description: FiltroWt: 19.6Phi: 34C: 0
ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTTICO ESTADO DESEMBALSE TERCERA PARADA AGUAS ARRIBA
PRESA PILLONES
FS = 2.496
Distancia (m)20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTTICO AGUAS ARRIBAESTADO DESEMBALSE TERCERA PARADA
2.224
2.662
3.702
6.795
2.586
2.110
2.339
3.211
4.926
3.560
2.720
2.159
2.192
2.835
4.025
3.737
2.814
2.264
2.188
2.534
3.494
4.056
2.898
2.401
2.170
2.353
3.141
4.362
3.098
2.559
2.244
2.314
2.824
4.682
3.390
2.731
2.356
2.332
2.591
2.110 Description: Enrocado1Wt: 23.5Phi: 40C: 0
Description: AluviPreWt: 20Phi: 40C: 0
Description: RocaCimentacionWt: 17.6Phi: 19.2C: 90
Description: DrenWt: 19.6Phi: 34C: 0
Description: AluviPre1Wt: 20Phi: 40C: 0
Description: AlucimWt: 18Phi: 33.5C: 0
Description: ApoyoRellenoWt: 16Phi: 30C: 5 Description: Relleno ImpermeableWt: 18
Phi: 30C: 10
Description: UaWt: 18Phi: 33C: 0
Description: BermaWt: 18Phi: 33C: 0
Description: PConcretoWt: 23.5Phi: 45C: 90
Description: FiltroWt: 19.6Phi: 34C: 0
ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTTICO ESTADO FIN DE DESEMBALSE AGUAS ARRIBA
PRESA PILLONES
FS = 2.110
Distancia (m)20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTTICO AGUAS ARRIBAESTADO FIN DE DESEMBALSE
1.3071.786Infiltracin constante u operacin
PseudoestticoEsttico
Factor de SeguridadCondicin
4.032Primera Parada de Desembalse
2.963Segunda Parada de Desembalse
2.496Tercera Parada de Desembalse
2.110Ultima Parada de Desembalse
Esttico
Factor de SeguridadCondicin
FACTORES DE SEGURIDAD OBTENIDOS EN EL ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES EN LAS DIFERENTES PARADAS DE DESEMBALSE (AGUAS ARRIBA)
FACTORES DE SEGURIDAD OBTENIDOS EN EL ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES ESTADO DE INFILTRACIN CONSTANTE (AGUAS ABAJO)
ANANLISIS DE DEFORMACIONESLISIS DE DEFORMACIONES
Para determinar las deformaciones generadas en el cuerpo de la presa se ha hecho uso del programa de cmputo de SIGMA/W. Este es un programa de elementos finitos que es utilizado para determinar esfuerzos y deformaciones en estructuras de tierra, pudiendo desarrollar anlisis simples de modelo lineal elstico de deformaciones y anlisis de modelos elasto - plsticos.
El anlisis de deformaciones se ha efectuado en la Seccin 0+000, considerada la ms crtica debido a su altura, empleando parmetros de esfuerzo-deformacin del suelo.
La evaluacin de esfuerzos y deformaciones que se generarn en la Presa Pillones se ha realizado mediante el modelo lineal elstico.
90.00
90.00
90.00
0
0
0
0
0
5.00
10.00
90.00
90.00
0
0
Cohesin(c)
(KPa)
45.00
45.00
45.00
40.00
34.00
34.00
33.00
33.00
30.00
30.00
19.20
19.20
33.50
38.00
ngulo de Friccin
()
90000
90000
90000
80000
70000
70000
25000
25000
25000
21000
110000
90000
80000
75000
Mdulo Elstico
(E)(KPa)
23.50
23.50
23.50
23.50
19.60
19.60
18.00
18.00
16.00
18.00
18.00
17.50
18.00
20.00
Peso Especfico
()(KN/m3)
0.40
0.40
0.40
0.30
0.30
0.30
0.27
0.27
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
Relacin de Poisson
()
Cortina de Inyeccin
Concreto Poroso
Cara de Concreto
Enrocado
Dren
Filtro
Berma
Ua
Apoyo de Relleno
Relleno Impermeable
Cimentacin Rocosa (>30m)
Cimentacin Rocosa (
ANLISIS DE LAS DEFORMACIONESPRESA PILLONES SECCIN 0+000
Lnea 3 - 3
Lnea 2 - 2
Lnea 1 - 1
Enrocado BermaRelleno ImpermeableApoyo Relleno
Cara de Concreto
Cuerpo
Distancia (m)-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
SECCIN DE PRESA UTILIZADA EN EL ANLISIS DE DEFORMACIONES
ESFUERZOS TOTALES EN LA DIRECCIN XPRESA PILLONES SECCIN 0+000
50 50
100
150
200
250
300
350
400 450
500 550 600
Distancia (m)-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
ESFUERZOS TOTALES EN LA DIRECCIN X
ESFUERZOS TOTALES EN LA DIRECCIN YPRESA PILLONES SECCIN 0+000
200
400
600
800
1000
1200
Distancia (m)-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
ESFUERZOS TOTALES EN LA DIRECCIN Y
ESFUERZOS CORTANTES X - YPRESA PILLONES SECCIN 0+000
-60
-
4
0
-40
-
2
0
-20
0
0
0
20
20
40
40
60
Distancia (m)-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
ESFUERZOS CORTANTES X - Y
MALLA DEFORMADAPRESA PILLONES SECCIN 0+000
Distancia (m)-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
MALLA DEFORMADA
DESPLAZAMIENTOS EN LA DIRECCIN XPRESA PILLONES SECCIN 0+000
-0.025
-0.02
-0.015 -0.01
-0.005
-0.005
0 0.0
05
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
Distancia (m)-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
DESPLAZAMIENTOS EN LA DIRECCIN X
DESPLAZAMIENTOS EN LA DIRECCIN YPRESA PILLONES SECCIN 0+000
-0.5
-0.45
-0.4
-0.35
-0.3
-0.25
-0.2
-0.15
-0.1 -0.05
Distancia (m)-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320
E
l
e
v
a
c
i
n
(
m
)
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
DESPLAZAMIENTOS EN LA DIRECCIN Y
LNEA 1 - 1
DEFORMACIONES LATERALES OBTENIDAS UTILIZANDO EL PROGRAMA DE CMPUTO SIGMA/W - MODELO ELSTICO
INSTRUMENTACIINSTRUMENTACINN GEOTGEOTCNICACNICADE LA DE LA PRESAPRESA PILLONESPILLONES
TIPOTIPO DE DE SENSORESSENSORES O O INSTRUMENTOSINSTRUMENTOSINSTALADOSINSTALADOS EN LA EN LA PRESAPRESA PILLONESPILLONES
Piezmetros Elctricos de Cuerda Vibrante
Piezmetros Hidralicos Tipo Casagrande
Celdas de Asentamiento de Cuerda Vibrante de Tipo No Venteada
Inclinmetros
Acelergrafo
UBICACIUBICACIN DE LOS SENSORES O INSTRUMENTOS N DE LOS SENSORES O INSTRUMENTOS INSTALADOS EN PRESA PILLONESINSTALADOS EN PRESA PILLONES
Los instrumentos instalados en la Presa Pillones son de la
marca SINCO (Durham Geo - Slope Indicator) los mismos que
han sido instalados en tres secciones de la presa. En total se
instalaron 17 piezmetros elctricos de cuerda vibrante, 05
piezmetros hidrulicos, 10 celdas de asentamiento de cuerda
vibrante tipo no venteadas y 05 inclinmetros.Se instalaron 2
acelergrafos digitales marca KINEMETRICS uno en la corona
y otro en el estribo
En la Seccin 1-1 se instalaron 07 piezmetros elctricos, 03
piezmetros hidrulicos, 04 celdas de asentamiento y 03
inclinmetros; en la Seccin 2-2 se instalaron 05 piezmetros
elctricos, 01 piezmetro hidrulico, 03 celdas de
asentamiento y 01 inclinmetro y en la Seccin 3-3 se
instalaron 05 piezmetros elctricos, 01 piezmetro hidrulico,
04 celdas de asentamiento y 01 inclinmetro.
4385
4380
4375
4370
4365
4360
4355
4350
4345
4335
4340
4374.30 NAMO4375.66 NAME
JUNTA DE CONSTRUCCION
4377.30 PARAPETO
4372.40 CORONAMIENTO ANTERIOR
4367.26
4359.704359.10
4351.954354.00 4352.08
4348.40
4344.00
4352.01
4346.63
4345.23 4344.46
4347.76
4350.454346.86
4344.96
4344.96
CA-3CA-2
CA-4
CA-1
4349.57PE-3
PE-1
4347.70
4342.50PE-2
PE-4
49.1124.65
49.19
51.64
86.501
1
24.65
49.11
20.16 I-
1
I
-
2
P
C
-
1
P
C
-
2
1.61
I
-
3
12
13.5
41.
18
11.6
CASETA PARA INSTRUMENTOSPROG. 0+003
ESCALERAGRADAS DE PIEDRA
ACOMODADA
4375.80 CORANAMIENTO
4.46 4.46
14.09
E
J
E
D
E
L
A
P
R
E
S
A
E
J
E
A
N
T
E
R
I
O
R
A
M
P
L
I
F
I
C
A
C
I
O
N
PROG. = 0+000
91.55
185.23COTA FONDO PLINTO = 4339.907.51
RELLENO IMPERMEABLE
NIVEL TERRENO NATURAL
4355.80 NAMI
4353.17
14.09
4349.57JUNTA DE CONSTRUCCION
JUNTA DE CONSTRUCCION
12.5132.42
33.5713.19
K = 2.50 x E - 3
62.54
2
.
3
5
1
0
.
7
8
3.946.64
2.35
1.51
P
C
-
3
ESC. 1:200
SECCION 1- 1
PE-5
PE-6
PE-7
UBICACIN DE LOS SENSORES O INSTRUMENTOS INSTALADOS EN PRESA PILLONESSECCION 1-1 (CENTRAL)
PE-12
PE-11
PE-9PE-8
PE-10
CA-5 CA-6
CA-71
1.6
35.05
30.39
12.15
4357.47
Kf = 2.25 x E - 1
4353.89
4354.00
JUNTA DE CONSTRUCCION
TERRENO NATURAL
JUNTA DE CONSTRUCCION
KCP = 4.75 x E - 2
4345.31 4344.58107.48
107.48
73.43
4355.80 NAMI
4350
4345
4355
4360
4365PANTALLA SUPERFICIAL DECONCRETO ARMADO
4340
4335
Kcp = 4.68 x E - 2
4357.50
4355.23
I
-
4
P
C
-
4
4354.484350.65
K = 2.50 x E - 3
20.26
22.13
3.65
E
J
E
P
R
E
S
A
E
J
E
D
E
P
R
E
S
A
A
M
P
L
I
A
C
I
O
N
4375.80 CORANAMIENTO
4377.30 PARAPETO
JUNTA DE CONSTRUCCION
JUNTA DE CONSTRUCCION
JUNTA DE DILATACION4374.30 NAMO
4375.66 NAME
4372.40 CORONAMIENTO ANTERIOR
ESCALERAGRADAS DE PIEDRA
ACOMODADA
CASETA PARA INSTRUMENTOS
12
1.61
24.32
SECCION 2- 2
4370
4375
4380
4385
PROG. = 0+180
UBICACIN DE LOS SENSORES O INSTRUMENTOS INSTALADOS EN PRESA PILLONESSECCION 2-2 (MARGEN DERECHA)
PE-13 PE-14
CA-8 CA-9
CA-10
I
-
5
P
C
-
5
JUNTA DE CONSTRUCCION
JUNTA DE DILATACION
PANTALLA SUPERFICIAL DECONCRETO ARMADO
INYECCIONES DE CONSOLIDADACION
JUNTA DE CONSTRUCCION
RELLENO IMPERMEABLE
KCP = 4.75 x E - 2
4350
4345
4355
4360
4365
4340
4335
4370
4375
4380
4385
4374.30 NAMO4375.66 NAME
4377.30 PARAPETO
4375.80 CORANAMIENTO
4372.40 CORONAMIENTO ANTERIOR
E
J
E
P
R
E
S
A
E
J
E
D
E
P
R
E
S
A
A
M
P
L
I
A
C
I
O
N
ESCALERAGRADAS DE PIEDRA
ACOMODADA
CASETA PARA INSTRUMENTOS
Kf = 2.25 x E - 1
4353.87
4354.00
4347.78
73.68
4357.33
4355.85
4347.50
73.68
23.59 2092
12.06
K = 2.50 x E - 3
4354.09
4357.56
Kcp = 4.68 x E - 2
4365.07 4365.05
12.16
30.40
1.46
1.81
24.3276.84
SECCION 3- 3
PROG. = 0+200
114.227.76
PE-17
PE-16
PE-15
UBICACIN DE LOS SENSORES O INSTRUMENTOS INSTALADOS EN PRESA PILLONESSECCION 3-3 (MARGEN IZQUIERDA)
PIEZPIEZMETROS ELMETROS ELCTRICOS CTRICOS O DE CUERDA VIBRANTEO DE CUERDA VIBRANTE
DETALLE DE LA INSTALACIN DE PIEZMETROS DE CUERDA VIBRANTE EN UNA PERFORACIN
Caja de derivacinCaja de derivacin
DATA RECORDER UTILIZADO PARA LA TOMA DE DATOS DE LOS PIEZMETROS DE CUERDA VIBRANTE
INSTALACIN DE PIEZMETROS DE CUERDA VIBRANTE EN LA PRESA
JORGE E . ALVA HURTADO INGENIEROS E.I.R.L. CONSULTOR EN INGENIERA GEOTCNICA
A -1.0076E-06B -0.0049460C 24.494
4,342.50 msnm
19-Oct 19/10/2004 3,089.471 -0.404 -0.412 -4.1193,089.405 -0.403 -0.411 -4.1113,089.615 -0.406 -0.413 -4.135
20-Oct 20/10/2004 3,089.347 -0.403 -0.410 -4.1043,089.290 -0.402 -0.410 -4.0983,089.338 -0.402 -0.410 -4.103
22-Oct 22/10/2004 3,089.767 -0.407 -0.415 -4.1523,089.834 -0.408 -0.416 -4.1603,089.834 -0.408 -0.416 -4.160
23-Oct 23/10/2004 3,089.481 -0.404 -0.412 -4.1203,089.615 -0.406 -0.413 -4.1353,089.462 -0.404 -0.412 -4.118
27-Oct 27/10/2004 3,088.975 -0.398 -0.406 -4.0623,088.870 -0.397 -0.405 -4.0503,088.946 -0.398 -0.406 -4.059
05-Nov 05/11/2004 3,088.813 -0.397 -0.404 -4.0443,088.908 -0.398 -0.405 -4.0543,088.899 -0.398 -0.405 -4.0533,088.899 -0.398 -0.405 -4.053
06-Nov 06/11/2004 3,088.775 -0.396 -0.404 -4.0393,088.870 -0.397 -0.405 -4.0503,088.775 -0.396 -0.404 -4.039
09-Nov 09/11/2004 3,088.365 -0.392 -0.399 -3.9933,088.470 -0.393 -0.400 -4.0053,088.365 -0.392 -0.399 -3.993
10-Nov 10/11/2004 3,088.412 -0.392 -0.400 -3.9983,088.422 -0.392 -0.400 -3.9993,088.345 -0.391 -0.399 -3.990
11-Nov 11/11/2004 3,088.412 -0.392 -0.400 -3.9983,088.374 -0.392 -0.399 -3.9943,088.374 -0.392 -0.399 -3.994
12-Nov 12/11/2004 3,088.431 -0.392 -0.400 -4.0003,088.431 -0.392 -0.400 -4.0003,088.365 -0.392 -0.399 -3.993
19-Nov 19/11/2004 3,087.144 -0.378 -0.385 -3.8543,087.182 -0.378 -0.386 -3.8583,087.211 -0.379 -0.386 -3.861
20-Nov 20/11/2004 3,086.982 -0.376 -0.384 -3.8353,087.087 -0.377 -0.385 -3.8473 086 954 -0 376 -0 383 -3 832
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-4.122
-4.102
-4.157
-4.124
DIFERENCIA ENTRE LECTURAS DE PRESION
POROS (m)
COTAS DEL NIVEL FREATICO
(msnm)
Cota de Instalacin =
PROMEDIO ALTURA x PRESION POROS
(m)
FRECUENCIA (Hz)
PRESION (bar)
PRESION (Kg/cm2)
ALTURA x PRESION POROS
(m)FECHA
VARIACION DE LA PRESION, FRECUENCIA, ALTURA Y COTA DEL NIVEL FREATICO
PE - 01
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PE - 01Cotas del Nivel Fretico
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GRFICO DE VARIACIN DE LA PRESIN DE POROS GRFICO DE COTAS DEL NIVEL FRETICO
PIEZPIEZMETROMETRO ELELCTRICOCTRICO VWVWPEPE--0202
VARIACIN DEL NIVEL FRETICO EN LA SECCIN 1-1 (SECCIN CENTRAL) DE LA PRESA
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VARIACIN DEL NIVEL FRETICO EN LA SECCIN 2-2 (SECCIN MARGEN IZQUIERDA) DE LA PRESA
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PE - 08 PE - 09 PE - 10 PE - 11 PE - 12
VARIACIN DEL NIVEL FRETICO EN LA SECCIN 3-3 (SECCIN LADO DERECHO AGUAS
ABAJO) DE LA PRESA
PRESA PILLONESSECCION 3-3
4,328.00
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4,332.00
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4,358.00
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PE - 13 PE - 14 PE - 15 PE - 17 PE - 16
PIEZPIEZMETROS METROS HIDRAHIDRALICOSLICOSTIPO TIPO CASAGRANDECASAGRANDE
DETALLE DE INSTALACIN DE PIEZMETRO CASAGRANDE
SONDA PIEZOMTRICA O SENSOR DE NIVEL DE AGUA, SE USA PARA MEDIR LOS NIVELES DE AGUA EN LOS PIEZMETROS CASAGRANDE
Tapa de ventilacin
Nivel de agua piezomtrico
Nivel fretico
Lechada de cemento o bentonita
Tubera vertical
Sello de bentonita
Filtro
Presin de poros de agua
Tapa de ventilacin
Nivel de agua piezomtrico
Nivel fretico
Lechada de cemento o bentonita
Tubera vertical
Sello de bentonita
Filtro
Presin de poros de agua
Cotas Nivel Fretico PC - 01
4,340.004,341.004,342.00
4,343.004,344.004,345.004,346.004,347.00
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GRFICO DE COTAS DEL NIVEL FRETICO OBTENIDAS MEDIANTE EL MONITOREO DEL PIEZMETRO HIDRULICO PC-01
Cotas Nivel Fretico PC - 05
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4,341.00
4,342.00
4,343.00
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4,347.00
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4,351.00
4,352.00
4,353.00
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Fecha Toma de Lecturas
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Serie1
GRFICO DE COTAS DEL NIVEL FRETICO OBTENIDAS MEDIANTE EL MONITOREO DEL PIEZMETRO HIDRULICO PC-06
PROG.= 0+000
27 de Febrero
16 de Febrero
13 de Febrero
05 de Marzo15 de Marzo
02 de Abril 15 de Abril
NIVELES DE INFILTRACIN EN LA SECCIN 1 1 OBTENIDOS DEL MONITOREODE LOS PIEZMETROS
PROG.= 0 + 180
05 de Marzo15 de Marzo
02 de Abril 15 de Abril
NIVELES DE INFILTRACIN EN LA SECCIN 2 2 OBTENIDOS DEL MONITOREODE LOS PIEZMETROS
05 de Marzo15 de Marzo
02 de Abril 15 de AbrilPROG.= 0+200
NIVELES DE INFILTRACIN EN LA SECCIN 3 3 OBTENIDOS DEL MONITOREODE LOS PIEZMETROS
CELDAS DE ASENTAMIENTO DE CUERDA CELDAS DE ASENTAMIENTO DE CUERDA VIBRANTE DE TIPO NO VENTEADAVIBRANTE DE TIPO NO VENTEADA
DETALLE DE COLOCACIN DE CELDAS VW PARA MEDIR ASENTAMIENTOS
Reservorio
Manguera con Lquido y Neumtica Carga Hidrulica
Plancha de Asentamiento Opcional
Celda de Asentamiento
DETALLE DE CELDA DE ASENTAMIENTO
CAJA TERMINAL Y DATA RECORDER EMPLEADOS EN LA LECTURA RPIDA DE LAS SEALES RECIBIDAS DESDE CADA TRANSDUCTOR
JORGE E . ALVA HURTADO INGENIEROS E.I.R.L. CONSULTOR EN INGENIERA GEOTCNICA
13,033.217 mm
A -9.434E-07
B -0.0013411
C 13.204
Lectura (Hertz)
Lectura Corregida
(bar)
Lectura (mbar)
Lectura Corregida
(bar)16-Dic 16-12-04 2,974.429 0.868 605.700 0.408 1.276 13,033.537
2,974.438 0.868 605.700 0.408 1.276 13,032.89822-Dic 22-12-04 2,973.836 0.872 605.700 0.408 1.280 13,075.653
2,973.881 0.872 605.700 0.408 1.280 13,072.4572,973.810 0.873 605.700 0.408 1.280 13,077.499
06-Ene 06-01-05 2,974.199 0.870 605.700 0.408 1.278 13,049.8732,974.252 0.870 605.700 0.408 1.277 13,046.1082,974.173 0.870 605.700 0.408 1.278 13,051.719
07-Ene 07-01-05 2,973.297 0.876 605.700 0.408 1.284 13,113.9282,973.315 0.876 605.700 0.408 1.284 13,112.6502,973.244 0.877 605.700 0.408 1.284 13,117.691
10-Ene 10-01-05 2,973.995 0.871 605.700 0.408 1.279 13,064.3612,973.934 0.872 605.700 0.408 1.279 13,068.6932,973.951 0.872 605.700 0.408 1.279 13,067.486
11-Ene 11-01-05 2,973.500 0.875 605.700 0.408 1.282 13,099.5142,973.430 0.875 605.700 0.408 1.283 13,104.4842,973.491 0.875 605.700 0.408 1.282 13,100.153
12-Ene 12-01-05 2,973.403 0.876 605.700 0.408 1.283 13,106.4012,973.323 0.876 605.700 0.408 1.284 13,112.0822,973.359 0.876 605.700 0.408 1.283 13,109.526
14-Ene 14-01-05 2,973.598 0.874 605.700 0.408 1.282 13,092.5542,973.536 0.875 605.700 0.408 1.282 13,096.9572,973.554 0.874 605.700 0.408 1.282 13,095.679
15-Ene 15-01-05 2,973.518 0.875 605.700 0.408 1.282 13,098.2352,973.704 0.873 605.700 0.408 1.281 13,085.0272,973.730 0.873 605.700 0.408 1.281 13,083.181
18-Ene 18-01-05 2,973.129 0.877 605.700 0.408 1.285 13,125.857
CELDAS DE ASENTAMIENTO
VARIACION DE LECTURAS DE PRESION
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0.000
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13,101.383
VW RECORDERPROMEDIO DE LA
COLUMNA DE AGUA (mm)
13,033.217
13,075.203
CAMBIO EN LA CARGA DE AGUA
( > 0 Asent) ( < 0 Expan)
(mm)
BAROMETROPRESION DE LA
CELDA CORREGIDA (bar)
PRESION DE LA CELDA CONVERTIDA A
COLUMNA DE AGUA (mm)
PRESION
Carga Agua = Inicial
CA - 01
FECHA DE LECTURA
CASETA N 01Monitoreo Casetas Instrumentos
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MONITOREO DE ASENTAMIENTO DE LA CASETA DE INSTRUMENTOS N 1
Monitoreo Caseta de InstrumentosCaseta N 3
4,365.00
4,365.05
4,365.10
4,365.15
4,365.20
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MONITOREO DE ASENTAMIENTO DE LA CASETA DE INSTRUMENTOS N 3
INCLININCLINMETROSMETROS
Los Inclinmetros detectan movimientos en el lado aguas debajo de la presa,particularmente durante el embalse. Ayuda a determinar alguna zona de corte en la cimentacin.Monitorean la estabilidad de taludes aguas arriba durante y despus del embalse.Determinan el tipo de corte y la profundidad, direccin, magnitud y velocidad del movimiento
LOS EQUIPOS PARA EL MONITOREO INCLINOMTRICO : TUBERAS , SONDA , CABLE ELCTRICO DE CONTROL INCLINOMTRICO, POLEA Y UNIDAD LECTORA O INDICADOR DIGITAL PORTTIL
PROCESO DE INSTALACIN DE LA TUBERA INCLINOMTRICA
GRFICO DE DESPLAZAMIENTOS ACUMULADOS DEL INCLINMETRO I-01, OBTENIDO MEDIANTE PROGRAMA DE CMPUTO DMM
GRFICO DE DESPLAZAMIENTOS ACUMULADOS DEL INCLINMETRO I-04, OBTENIDO MEDIANTE PROGRAMA DE CMPUTO DMM
VISTA EN PLANTA DEL DESPLAZAMIENTO ACUMULADO DEL INCLINMETRO I-01
VISTA EN PLANTA DEL DESPLAZAMIENTO ACUMULADO DEL INCLINMETRO I-04
GRFICO DE DESPLAZAMIENTOS ACUMULADOS DEL INCLINMETRO I-01, OBTENIDO MEDIANTE PROGRAMA DE CMPUTO DIGIPRO
GRFICO DE DESPLAZAMIENTOS ACUMULADOS DEL INCLINMETRO I-04, OBTENIDO MEDIANTE PROGRAMA DE CMPUTO DIGIPRO
GRFICO DE DESPLAZAMIENTO VS TIEMPO EJE A
INCLININCLINMETROMETROI I -- 0101
GRFICO DE DESPLAZAMIENTO VS TIEMPO EJE B
GRFICO DE DESPLAZAMIENTO VS TIEMPO EJE A GRFICO DE DESPLAZAMIENTO VS TIEMPO EJE B
INCLININCLINMETROMETROI I -- 0404
ACELERACELERGRAFOGRAFO
DESEMBALSE PRESA PILLONESAREQUIPA
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