Efectos de las juntas y sus sellos en las presiones distribuidas en una losa sujeta a flujo turbulento en un canal horizontal

Effects of joints and their waterstops on pressures spread over a slab subject to turbulent flow on a horizontal apron1

Se presentan los análisis de las presiones medidas con múltiples sensores sobre y debajo de una losa bajo flujo supercrítico y salto hidráulico. Las presiones fueron medidas en un modelo físico construido en el laboratorio de Hidráulica de la Universidad del Valle en Cali, Colombia. Se simularon detalles como las juntas de expansión, los sellos, el espesor de la losa y la separación suelo-losa. El flujo incidente fue total y parciamente desarrollado con números de Froude entre 2,84 y 11,6. A través de los campos de presión sobre y debajo de la losa de múltiples pruebas, se identificó el papel de las juntas de dilatación y sellos en la generación de presiones de levantamiento y el gradiente hidráulico debajo de la losa. Los resultados de esta investigación son fundamentales para el diseño de losas de fondo en las estructuras hidráulicas que deben soportar las fuerzas de levantamiento y prevenir problemas de erosión interna.

Analyses of measured pressures using multiple sensors above and below a slab subject to supercritical flow and hydraulic jump are presented. Pressures were measured in a physical model constructed in the Hydraulic Laboratory of the Universidad del Valle in Cali, Colombia. Details such as expansion joints, waterstops, slab thickness, and soil-slab separation were simulated. Inflow was full and partially developed, with Froude numbers ranging from 2.84 to 11.6. The role of the expansion joints and waterstops in the generation of uplift pressure and hydraulic gradient below the slab were identified using pressure fields above and below the slab, in multiple tests. The results of this research are critical for the design of bottom slabs in hydraulic structures, which are required to withstand uplift forces and prevent internal erosion problems.