1. CAPITULO II
SISTEMAS DE PROTECCIÓN Y CONTENCIÓN DE TALUDES
Existen diversos sistemas de protección para estabilizar taludes, algunos de ellos
innovadores y rentables. El objetivo de esta tesis es analizar de forma técnica, el método
más óptimo para la protección del canal de derivación de la C.H Quiroz, garantizando su
continuidad de servicio.
Los métodos constructivos se han seleccionado, considerando las características
morfológicas de esta zona rural; presencia de agregados de gran tamaño, topografía con
grandes pendientes, filtraciones, así como la eficacia y eficiencia del sistema de protección.
2.1 MUROS DE CONTENCIÓN CON GAVIONES
2.1.1. DEFINICIÓN
En la antigüedad el pueblo italiano ha usado los gabbioni del latín gavia significa “cesta
grande o contenedor”. Estas eran cestas de mimbre rellenas de tierra, usadas para fortificar
emplazamientos militares y reforzar las orillas de los ríos2
(Ver Fig. 2.1.1).
Fig. 2.1.1 gabbioni
Actualmente se entiende como gavión a cajas modulares elaboradas de mallas metálicas
hexagonales de triple o doble torsión de diferente tamaño, el cual lleva tratamientos
especiales de protección como la galvanización y la plastificación. Son flexibles,
permeables y monolíticas.
2
ejemplos aplicados FAOAG21 RevistaEnfoquesGaviones.html
2. 29
2.1.2. GENERALIDADES
La piedra dentro de ellas no lleva aglutinante o cementante, permitiéndole sufrir
deformaciones, sin perder eficacia, en caso de fallas en el suelo de cimentación. Asimismo,
es una estructura drenante, cualidad que permite disipar la energía del agua y disminuir
presiones hidrostáticas. Entre estos tipos de gaviones tenemos: Gaviones caja, gavión tipo
colchón y gaviones saco.
Fig. 2.1.2a Gaviones Caja
Fig. 2.1.2b Colchón Fig. 2.1.2c Gaviones Saco
La continuidad monolítica se logra en campo con los amarres de alambre galvanizado. En
esta forma trabajarán como una estructura completa con mayor resistencia al
deslizamiento, volteo y fallas por esfuerzo.
La forma de trabajo de las estructuras con gaviones es gracias a su peso propio, por ese
motivo para su análisis de diseño se considerará el empleo de gaviones caja y los muros de
contención por gravedad.
Para tener clara la funcionalidad y comportamiento de un muro de contención con
gaviones, es necesario conocer las características, resistencias, tipos, etc. de gaviones que
lo conforman, por esa razón detallaré sus propiedades entre otras:
2.1.3. CARACTERÍSTICAS
Los muros de contención con gaviones tienen las siguientes características:
− Flexibles: Los gaviones poseen una gran adaptación al terreno, absorben todos los
asentamientos sin requerir ningún tipo de cimentación especial.
− Ecológicos: Se integra fácilmente al medio ambiente, permiten una regeneración
del paisaje y una nulidad del impacto visual final que no posee el hormigón.
3. 30
− Montaje rápido: Posee un gran simplicidad constructiva y rapidez en la ejecución.
− Drenantes: Las piedras de relleno ofrecen un mayor grado de permeabilidad en
toda la estructura, permitiendo drenar el agua alojada en su interior. Elimina la
necesidad de un sistema de desagüe (una de las principales causas de su
inestabilidad3
).
− Resistentes: El trabajo en conjunto de los gaviones ofrece una buena resistencia a
la compresión y tracción.
− Económicos: Para rellenar los armazones metálicos, se pueden utilizar piedras de
poca calidad, o aun de desecho, comúnmente encontradas cerca del sitio de la obra.
− Durables: Ofrecen un periodo de duración mayor a 20 años de vida4
; tiempo en
que los arrastres depositados en los intersticios de las piedras y la sedimentación de
los mismos originan la formación de un bloque compacto y sólido. Un gavión bien
hecho puede tolerar años de castigo.
− No precisan cimentación: Se apoyan sobre el terreno sin necesidad de otra
estructura (trabajan a gravedad).
− Adaptación al terreno: Todo cambio en su forma por hundimiento de su base o
por presión interna, es una característica funcional y no un defecto, conservando su
solidez estructural sin fracturas.
− Fácil diseño: No necesitan mano de obra especializada. A continuación detallaré
sus partes:
Fig. 2.1.3a Gavión caja Fig. 2.1.3b Gavión fabricado mecánicamente
Los diafragmas tienen como propósito limitar el movimiento interno del relleno de
piedras y reforzar más el armazón, cuyo largo no deberá ser superior a una vez y medio
el ancho del gavión.
3
http://www.fao.org/ag/esp/revista/9812sp2.htm
4
http://www.lemac.com.mx/folletos/muros02.htm
4. 31
− Mano de obra no especializada: Es posible capacitar rápidamente trabajadores no
calificados, con supervisión de algunos calificados, para armar los gaviones,
rellenarlos y sujetarlos entre sí con alambre de hierro galvanizado. Los gaviones
también se pueden armar en la aldea, no es indispensable un equipo mecánico. Sin
embargo, deben ser fabricados con todos sus componentes conectados
mecánicamente en la fase de producción en fábrica, no pudiéndose entregar en
rollos para su armado en obra, según lo especifican las normas ASTM A 975 y
ASTM A 974.
2.1.4. PRINCIPALES APLICACIONES
− Encauzamiento y canalizaciones de ríos de óptimo rendimiento.
− Protección contra desprendimientos de piedras en laderas.
− Protección y defensa de márgenes, incluida su integración medioambiental
− Construcción de muros de contención en carreteras, caminos forestales, líneas
férreas, zonas urbanas y obras de todo tipo que precisen contención de tierras junto
con una adecuada integración en el entorno.
Fig. 2.1.4a Muros de contención frente derrumbes de suelo residual
− Construcción de Diques de Regularización y Corrección de Torrentes.
− Protección de erosión por oleajes en taludes de presas.
− Construcción de puentes y pasarelas provisionales.
Fig. 2.1.4b Muros como protección ribereña.
− Defensas contra maretazos, otros.
5. 32
2.1.5. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
2.1.5.1. DIMENSIONES ESTANDARES DE LOS GAVIONES
Los gaviones en el mercado mundial poseen una diversidad de dimensiones, por esa
razón en el presente trabajo se ha considerado las siguientes dimensiones estándares
disponibles en nuestro país:
Cuadro 2.1.5a: Dimensiones estándares de gaviones
GAVIONES CAJA CON DIAGRAGMA
DIAGRAGMA
Volumen
(m3)
Diagramas
(cantidad)
Largo
(m)
Ancho
(m)
Altura
(m)
1.50 1.00 0.50 0.75 -
2.00 1.00 0.50 1.00 1
3.00 1.00 0.50 1.50 2
1.50 1.00 1.00 1.50 -
2.00 1.00 1.00 2.00 1
3.00 1.00 1.00 3.00 2
2.1.5.2. RESISTENCIA
El gavión como producto terminado, según norma ASTM 975-97 5
(diámetros de
alambres, tamaños de cocadas, tipos de recubrimientos, resistencia mínima, etc.) debe
poseer todas las aleaciones de acero dulce recocido6
incluyendo el acero para las
operaciones de amarre y atirantamiento durante la colocación en obra. Las siguientes
resistencias mínimas de las mallas:
Cuadro 2.1.5b: Resistencia de gaviones
GAVIÓN TIPO CAJA
DESCRIPCIÓN DE LA PRUEBA
RECUBRIMIENTO
PVC
RECUBRIMIENTO
METÁLICO
KN/m Kgf /m KN/m Kgf /m
Paralelo a la torsión 42.3 4.31 51.1 5.21
Perpendicular a la torsión 20.4 20.08 26.3 2.68
Conexión a las aristas 17.5 1.78 20.4 2.08
Conexión panel con panel, usando
alambre para amarre o sujetadores
para traslape
17.5 1.78 20.4 2.08
Prueba de punzonamiento 23.6 2.41 26.7 2.72
5
ASTM 975 –97 indica un resumen de las normas ASTM 641 = Normas de recubrimientos de alambres en
general, ASTM A 90 = Normas sobre cantidad de masa para el recubrimiento.
6
ASTM A641M-98
6. 33
2.1.5.3. REVESTIMIENTOS
El gavión debe ser fabricado en red de alambre con revestimiento Galmac. Este
alambre debe ser revestido con una aleación de zinc 5% y aluminio7
(siendo la cantidad
mínima de revestimiento en la superficie de los alambres de 244 g/m2).
Cuadro 2.1.5c: Espesores de revestimientos en gaviones
CARACTERÍSTICAS
GAVIÓN CAJA
RECUBRIMIENTO
METÁLICO P.V.C
Tipo de Mallas 8 cm. x 10 cm.
Abertura de mallas
83mm x 114mm 83mm x 114 mm
3.25 pulg. x 4.50
pulg.
3.25 pulg. x 4.50
pulg.
φ de alambre de la malla (mm.) 3.050 2.700
φ de alambre de borde (mm.) 3.800 3.400
φ de alambre de amarre (mm.) 2.200 2.200
φ de alambre de
traslapes
(mm.) 3.000 3.000
φ de alambre de atiesado (mm.) 2.200 2.200
Espesor de
revestimiento de PVC
Nominal No aplicable 0.50(0.020)
Mínimo No aplicable 0.38(0.015)
Fuente: Norma ASTM A 975-97. Características de las mallas de los gaviones según recubrimientos de
alambres en general, cantidad de masa para el recubrimiento, otros.
2.1.5.4. CARACTERÍSTICAS DE LA RED
− Todos los bordes libres del gavión caja, incluso el lado superior de los laterales y de
los diafragmas, deben ser enrollados mecánicamente en vuelta de un alambre de
diámetro mayor, en este caso de 3mm para que la red no se desarme y adquiera
mayor resistencia.
− Cada gavión caja con largo mayor que 1,50 m. debe ser dividido en celdas por
diafragmas colocadas cada metro.
− El lado inferior de los laterales y de los diafragmas debe ser cosidos al paño de
base, durante la fabricación, con una espiral de alambre de 2,2mm de diámetro.
− Con los gaviones caja, deben ser provistos de una cantidad suficiente de alambre
para amarre y atirantamiento de 2,2mm de diámetro. Su cantidad, con relación al
peso de los gaviones, es de 8% para los de 1,00m de altura y de 6% para los de
0,50m.
− La norma ASTM 975 –97 recomienda dimensiones de cocadas según la velocidad
del agua, y no recomienda el uso de cocadas con dimensiones mayores (10x20),
pues disminuye la resistencia estructural e hidráulicamente es ineficiente, inclusive
su funcionalidad puede verse comprometida.
7
NORMA ASTM A856M-98
7. 34
− Para el caso de gaviones caja, se recomienda usar cocadas de 8 x 10 con diámetros
de alambres de 2.7 mm. y 3 mm. respectivamente, dependiendo si este es
plastificado o triple zincado.
2.1.5.5. CARACTERÍSTICAS DE LOS AGREGADOS
− Los valores promedio de los pesos específicos de los rellenos varían entre
1700kgf/m3
a 1800Kgf/m3
.
− Las dimensiones de las piedras de relleno en todos los casos deben ser mayores al
tamaño de las cocadas. Para elegir el tamaño de estas se debe tener en cuenta que
mientras mayores sean las dimensiones de los agregado, mayores serán los espacios
entre los mismos; disminuyendo el efecto disipador contra las corrientes erosivas y
por ende aumentando los espesores de las protecciones con gaviones.
− Las piedras a colocar serán de buena calidad, densas, tenaces, durables, sana, sin
defectos que afecten su estructura, libre de vetas, grietas y substancias extrañas
adheridas e incrustaciones cuya alteración posterior pueda afectar a la estabilidad
de la obra.
2.1.5.6. PROCESO DE CONSTRUCCIÓN
1. Preparar convenientemente la superficie de asiento. Colocar sobre está la estructura
metálica: desdoblarla, extenderla en el suelo y pisarla red hasta eliminar las
irregularidades.
2. Doblar los paneles para formar la caja, juntar los cantos superiores entrecruzando
los alambres que salen de los paneles (ver Fig. 2.1.5a).
3. Cortar un pedazo de alambre de 1.5 m de largo y fijarlo en la parte inferior de las
aristas. Amarre los paneles en contacto, alternando vueltas simples y dobles a cada
malla (estas costuras se ejecutaran en forma continua). Repetir la operación con los
diafragmas (ver Fig. 2.1.5b).
Fig. 2.1.5a:
Juntas de cantos superiores
Fig. 2.1.5b
Amarre de paneles
8. 35
4. Amarrar varias cajas en grupos, siempre con el mismo tipo de costura. Lleve los
grupos de cajas hasta el lugar determinado en el diseño y amarrarlos a las cajas ya
colocadas, por medio de resistentes costuras a lo largo de todas las aristas en
contacto. Esta operación de vincular entre sí las distintas piezas es de fundamental
importancia para la estabilidad de la obra, ya que estas formas deben actuar como
una estructura monolítica para tolerar las deformaciones y asentamiento que pueden
llegar a producirse.
5. Alinear las cajas antes de rellenarlas (ver Fig. 2.1.5c), puede usarse encofrados de
madera para una buena terminación de alineación (ver Fig. 2.1.5d).
Fig. 2.1.5c
Alineación de gaviones caja
Fig. 2.1.5d
Llenado de gaviones
6. Llenar las cajas hasta 1/3 de su capacidad total. Fijar dos tirantes horizontales y
llenar hasta los 2/3. Fije otros dos tirantes y acabe el llenado hasta 1 a 5 cm por
arriba de la altura de la caja.
7. Cerrar el gavión, bajando la tapa, la que será cosida firmemente a los bordes de las
paredes verticales. Se deberá cuidar que el relleno sea el suficiente, de manera tal
que la tapa quede tensada confinando la piedra.
RECOMENDACIÓN: Emplear los geotextiles por que actúan como filtro evitando la
contaminación de los gaviones con los finos del talud, a causa de las filtraciones.
Disipan las presiones hidrostáticas sobre el espaldón de los gaviones, asegurando su
estabilidad e impiden la socavación de los materiales del talud.
2.2 MUROS DE CONTENCIÓN CON MAMPOSTERÍA DE PIEDRAS
NATURALES
Es un elemento estructural formado por piedras naturales sin labrar unidas por mortero.
Tiene como finalidad resistir empujes horizontales y verticales incluso viento y sismo
2.2.1. MATERIALES
El material a emplear deberá estar constituido por agregados angulares en una cantidad
mayor al 70%, evitándose en lo posible el empleo de formas redondeadas o cantos rodados.
Se recomienda que las piedras antes de colocarlas estén limpias y sin rajaduras.
9. 36
No se emplearán piedras que presentan forma de laja. Además, el peso mínimo de cada
elemento para la base será de 300 N (30Kg) y en ningún punto de la cara posterior o
anterior deberán concurrir 3 puntas.
Las piedras utilizadas para la construcción de los muros de contención deben contar con las
siguientes características:
− Su resistencia mínima a compresión en dirección normal a los planos de formación
sea de 15 MPa (150kg/cm.²);
− Su resistencia mínima a compresión en dirección paralela a los planos de formación
sea de 10 MPa (100kg/cm.²);
− La absorción máxima sea de 4 por ciento; y
− Su resistencia al intemperismo, medida como la máxima pérdida de peso después
de cinco ciclos en solución saturada de sulfato de sodio, sea del 10 por ciento.
Los morteros que se empleen para mampostería de piedras naturales deberán ser al menos
del tipo III, tal que la resistencia mínima en compresión sea de 4 MPa (40 kg/cm²).
2.2.2. PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO
1. Remover toda la basura, arbustos, matas, raíces de árboles, restos de construcción,
restos que impidan el trazo y nivelar la zona de construcción.
2. La mampostería se desplantará sobre una plantilla de mortero o concreto que
permita obtener una superficie plana.
3. En las primeras hiladas se colocarán las piedras de mayores dimensiones y las
mejores caras de las piedras se aprovecharán para los paramentos (ninguna punta
atraviese mas de 3 hiladas).
4. El mortero se elaborará con la cantidad de agua mínima necesaria para obtener una
pasta manejable.
5. Cuando las piedras sean de origen sedimentario se colocarán de manera que los
lechos de estratificación queden normales a la dirección de las compresiones. Las
piedras deberán humedecerse antes de colocarlas y se acomodarán de manera de
llenar lo mejor posible el hueco formado por las otras piedras.
6. Los vacíos se rellenarán completamente con piedra chica y mortero. No deberán
existir planos definidos de falla transversales al elemento.
7. En muros reforzados con mallas de alambre soldado y recubrimiento de mortero, la
superficie deberá estar saturada y libre de materiales que afecten la adherencia del
mortero.
2.3 PROTECCIONES VEGETALES
Su empleo busca lograr métodos efectivos y económicos así como proteger, restaurar y
conservar el entorno. Es una estrategia a largo plazo, la cual depende de una serie de
factores importantes. Por ello es necesario tener presente que las obras de bioingeniería no
siempre son exitosas y es imprescindible la asesoría de un especialista de plantas
especialmente con conocimientos de las especies típicas de la región.
10. 37
Su estudio en la estabilización de taludes incluye el uso de: pastos, arbustos, cañas, hierbas,
árboles, entre otros. Se instalan estructuras combinadas de materiales inertes y vegetación
o sólo de materiales inertes, los cuales pueden utilizarse con una gran variedad de
estructuras (gaviones, llantas usadas, tierra reforzada, bloques de concreto y
recubrimientos con diversos materiales sintéticos).
2.3.1. FINALIDADES DEL RECUBRIMIENTO VEGETAL
− Reforestación.
− Evitar la erosión y los derrumbes estabilizando el talud por el entramado mecánico
de sus raíces8
.
− Controlar filtraciones.
− Estabilizar orillas.
− La mejora paisajística.
− La posibilidad de un aprovechamiento recreativo.
2.3.2. EFECTOS DE LA VEGETACIÓN SOBRE LA ESTABILIDAD DE UNA
LADERA.
1. Intercepta la lluvia.
2. Impiden el impacto del agua sobre el suelo.
3. Amortigua la energía de las gotas de lluvia.
4. La lluvia interceptada es retenida9
y evaporada
5. Aumenta la capacidad de infiltración, por ello tiene un efecto directo sobre el
régimen de aguas subterráneas.
6. La Evapotranspiración; extrae la humedad del suelo, al tomar el agua que requiere
para vivir10
. Sus efectos son:
− Secar demasiado el suelo superficial
− Impedir vegetación baja
− Profundizar el nivel freático
− Producir asentamientos en suelos arcillosos blandos
− Producir agrietamientos por secamiento11
7. Las raíces:
− Refuerzan el suelo, aumentando resistencia al cortante.
− Aíslan y protegen el suelo
− Anclan a los estratos duros
− Actúan como pilotes (efecto arco).
8. Aumentan el peso sobre el talud.
9. Transmiten al suelo fuerza del viento.
10. Retienen las partículas del suelo disminuyendo susceptibilidad a la erosión.
8
Algunas raíces pueden extenderse lateralmente hasta 50m.
9
La retención de la lluvia depende de la intensidad de la lluvia, tipo de vegetación, volumen de follaje. Una
vez que el agua acumulada llega a un máximo, no acumulará más.
10
Cada tipo de vegetación en un determinado tipo de suelo y condiciones de humedad tiene un determinado
potencial de evapotranspiración.
11
Durante un día soleado: Un eucalipto puede extraer 500 litros de agua y un pasto hasta un litro por metro
cuadrado.
11. 38
RECOMENDACIONES:
− El establecimiento exitoso de vegetación en un talud depende de varios factores
tales como: época de siembra, pendiente del talud (ver Fig. 2.3.2), localización, y
composición de los materiales del talud. Las épocas ideales de plantación son las
semanas anteriores a la temporada de lluvias. Sin embargo se puede realizar el
plante en épocas secas disponiendo de un programa adecuado de riego.
Fuente: SUÁREZ DÍAZ, Jaime. Deslizamiento y estabilización de taludes en zonas tropicales: Capitulo VIII
Fig. 2.3.2 Elementos de arquitectura y paisajismo en el diseño de revegetalización.
− Como regla general nunca debe plantarse una sola especie sino una sucesión de
variedades (al menos cinco especies) en tal forma que se recupere el sistema
vegetativo original. Se debe considerar el manejo apropiado de las técnicas de
vegetación para ayudar en el proceso natural de sucesión.
2.3.3. LIMITACIONES DE LA PROTECCIÓN VEGETAL
Para tomar en cuenta su aplicación es necesario considerar ciertas limitaciones a las que
están sujetas.
SEGÚN LA PENDIENTE
Esta tiene un efecto importante en el esfuerzo requerido para establecer la cobertura
vegetal. Para taludes de pendiente alta se requiere colocar elementos de anclaje para los
pastos, bermas y para los árboles. En taludes de pendiente fuerte se aconseja no sembrar
árboles, sino arbustos para disminuir las fuerzas del viento sobre ellos.
SEGÚN LA PROFUNDIDAD
Según las investigaciones de Yagi y otros (1994); para estabilizaciones que incluyen
profundidades mayores a 5 m en taludes de pendientes altas, el efecto de las raíces es muy
pequeño por la profundidad a la que llegan.
SEGÚN SU LOCALIZACIÓN
Los taludes que reciben la exposición directa del sol de la tarde presentan mayores
dificultades para la vegetación, que los que reciben el sol de la mañana o poseen
condiciones de sombra relativa. Deben analizarse, los factores relacionados con la
presencia del hombre: pisoteo, quemas, basuras, humo de los vehículos, etc.
12. 39
Si los materiales son muy duros se puede requerir la excavación de cajas profundas para la
siembra de cada arbusto y deben utilizarse cantidades importantes de suelo orgánico o
fertilizantes.
2.3.4. LAS RAICES
Es la porción inferior del eje de la planta que normalmente se desarrolla bajo la superficie
del suelo. Su profundidad depende del tipo de suelo y de la humedad.
Actualmente se han realizado estudios para poder tener mayor información sobre su
comportamiento y participación en las obras de bioingeniería, pese a la poca información
existente y la gran variedad de especies. Las más resaltantes conclusiones son:
− La longitud de las raíces es mayor cuando el árbol se encuentra en un suelo bien
drenado granular que cuando se encuentra en un suelo arcilloso.
− Según las observaciones de Gray (1974), Ohashi (1983), Yagi y otros (1994). Se ha
determinado mediante ensayos que las raíces aumentan la resistencia del suelo al
soportar las tensiones, en algunos casos se aprecian incrementos de resistencia
hasta de 3 o 4 veces, siendo importante su orientación, diámetro (φ >1mm.) y
cantidad. Sin embargo su presencia no genera cambios en la variación del ángulo
de fricción y la cohesión del suelo.
− La edad del árbol y sus condiciones ambientales (clima, humedad, suelo, etc.)
producen un cambio importante en la resistencia a la tensión de las raíces. Suyama
(1992) reporta que las raíces individuales aumentan su resistencia a medida que
ellas son más largas.
− Se conoce de Eucaliptus con raíces hasta de 27 metros y raíces de bosque tropical
hasta de 30 metros de profundidad, pero la mayoría de los árboles tienen raíces de
profundidad hasta de tres metros (Greenway- 1987) y esta es la profundidad hasta
la que puede confiarse un refuerzo con raíces.
− La profundidad de las raíces generalmente, no supera los cinco metros en árboles
grandes, dos metros en los arbustos y 30 centímetros en los pastos; aunque se han
reportado casos de raíces de árboles de más de 30 metros de profundidad (hay que
tener en cuenta que la profundidad de las raíces depende del tipo de suelo
(Macgregor- Macmanus-1992).
2.3.5. ACCIÓN DE REFUERZO DE LAS RAICES
Un efecto positivo muy importante es su anclaje de masas de suelo. Sin embargo la acción
de la vegetación es difícil de cuantificar, no existen modelos matemáticos, ni fórmulas
como para determinar su resistencia. Pese a ello existen tipos de raíces con determinadas
características que nos permiten obtener un diseño más óptimo.
Tipos de raíces:
a) Laterales: Tienden a reforzar la masa de suelo más superficial y sostenerla en el sitio.
b) Radiales: Un factor importante de la estructura radicular es su efecto de unir los
grupos de partículas, impidiendo la ocurrencia de pequeños deslizamientos.
Las raíces se extienden lateralmente 1.5 veces el radio de la corona del
13. 40
follaje, aunque debe tenerse en cuenta que en algunos casos, las raíces
pueden extenderse hasta 22 veces el radio de la corona (Kozlowski, 1971).
c) Pivotantes: Consiste en una raíz vertical profunda centrada con ramificaciones de raíces
pequeñas. Generalmente las raíces pivotantes alcanzan profundidades
mayores que las raíces laterales o radiales. Estas raíces son muy efectivas
para la estabilización de deslizamientos poco profundos.
Fig. 2.3.5 Tipos de raíces
Fuente: SUÁREZ DÍAZ, Jaime. Deslizamiento y estabilización de taludes en zonas tropicales: Capitulo VIII
2.3.6. TÉCNICAS PARA EL RECUBRIMIENTO DE LADERAS
En la actualidad se utilizan varios métodos para el recubrimiento y estabilización de
taludes empleando vegetación. A continuación mencionare varias técnicas empleadas:
− La hidrosiembra.
− Transplantes de vivero o de fuentes nativas.
− Formación de gradas con o sin trinchos para el establecimiento de la vegetación.
− Cubierta de ramas o colchones de ramas.
− Celdas de madera, celdas de concreto reforzado.
− Protección y refuerzo con telas orgánicas e inorgánicas:
ƒ Mantos orgánicos (residuos de madera, fique, yute, paja, fibra de coco,
filamentos vegetales, etc.),
ƒ Mantos sintéticos (nylon, polietileno, polipropileno, PVC).
− Esterillas compuestas de fibras orgánicas y sintéticas.
− Fibras sostenidas con emulsión asfáltica o resinas.
− Geomoldes y geoceldas (sistemas sintéticos de confinamiento),etc.
Considerando que el actual trabajo tiene como objetivo estabilizar taludes de altas
pendientes de forma económica, se ha proyectado realizar técnicas artesanales y efectivas
para disminuir el efecto de los derrumbes que vienen ocurriendo en la zona.
Los métodos recomendados son:
a. Clavado de estaquillas en taludes.
b. Fajinas vivas, de ladera, de drenaje.
c. Empalizadas trenzadas
d. Lechos de ramas
e. Cordones.
14. 41
2.3.6.1. CLAVADO DE ESTAQUILLAS VIVAS EN TALUDES
Son pequeñas secciones de ramas vegetativas de tallo de árboles y arbustos que no
están brotadas. Se entierran en el suelo con el objetivo de vegetar, además de anclar
otros elementos como trinchos o mantos vegetales.
El procedimiento de colocación es simple, rápido y económico.
Fig. 2.3.6a Estacas vivas.
Fuente: SUÁREZ DÍAZ, Jaime. Deslizamiento y estabilización de taludes en zonas tropicales: Capitulo VIII
Proceso de instalación:
Previo a su colocación se debe procurar que las estacas sean 1 a 3 cm. de diámetro y la
parte superior de la estaca sea cortada normal al eje. Luego:
a. Pelar la punta inferior de le estaquilla para que enraicé mejor. Dejarlas en
forma de punta para facilitar su inserción.
b. Utilizar matillos de caucho y clavar la estaca en forma perpendicular a la
superficie del talud.
c. Colocar de 3 a 4 estacas por cada metro cuadrado a recubrir.
d. Procurar que las estacas estén enteradas las dos terceras partes de su
longitud. Asegúrate de que la tierra queda apretada.
Recomendación: Obtener las estaquillas de plantas vigorosas, sanas y que no tengan
más de dos años. Cortar los tallos con tijeras de podar sin que se produzcan desgarros.
2.3.6.2. FAJINAS
a. FAJINAS VIVAS
Las fajinas son manojos de ramas enterrados por medio de zanjas poco
profundas. Su crecimiento es similar al clavado de estaquillas.
La longitud de las ramas esta entre 0.5m y 1m. Las zanjas generalmente se
realizan manualmente para proceder a colocar la vegetación y cubrirla con
suelo; quedando parte de ella expuesta.
15. 42
Fig. 2.3.6b Fajinas vivas
Fuente: SUÁREZ DÍAZ, Jaime. Deslizamiento y estabilización de taludes en zonas tropicales: Capitulo VIII
En taludes muy húmedos también se pueden colocar siguiendo la pendiente
para facilitar el drenaje Se recomiendan usarlas para pendientes menores a 1:1 y
1.5:1.
b. FAJINAS DE LADERA
Es el tendido de plantas leñosas vivas de fácil enraizamiento, colocadas en
zanjas con un ancho y profundidad de 30 a 50 cm. Cada fajina estará formada
con, por lo menos, cinco ramas de pequeño diámetro.
Fig. 2.3.6c Muros de sostenimiento de madera con lechos de ramas para la
estabilización del pie de una ladera
Fuente: SUÁREZ DÍAZ, Jaime. Deslizamiento y estabilización de taludes en zonas tropicales: Capitulo VIII
16. 43
Las fajinas de ladera se fijan con estacas vivas o muertas de 60 cm. de longitud
como mínimo, colocadas a intervalos de 80 cm.
c. FAJINAS DE DRENAJE
Consiste en elaborar zanjas en zonas bajas y colocar en ellas fajinas, estas se
construyen en forma semicilíndrica con manojos de ramas de diámetro de 0.20
a 0.40 m y longitudes de 2 a 9 m.
Previo a su colocación se debe procurar elaborar una que la zanja con una
profundidad aproximada de 20 a 40 cm. Queda a criterio emplear estacas vivas
o rodrigones, como postes verticales, enterrados a 0,25 m para anclar las
fajinas.
Fig. 2.3.6d fajinas de drenaje12
Fuente: SUÁREZ DÍAZ, Jaime. Deslizamiento y estabilización de taludes en zonas tropicales: Capitulo VIII
Fig. 2.3.6e A la izquierda distribución y a la derecha colocación de las fajinas
de drenaje
Fuente: SUÁREZ DÍAZ, Jaime. Deslizamiento y estabilización de taludes en zonas tropicales: Capitulo VIII
12
Según otras bibliografías se labran cada 0,5 a 1,0 m en la horizontal, según la flexibilidad del material.
17. 44
Fig. 2.3.6f Sección de la zanja
Fuente: SUÁREZ DÍAZ, Jaime. Deslizamiento y estabilización de taludes en zonas tropicales: Capitulo VIII
Su elaboración es artesanal pero hay a la venta “biorrollos de revegetación”13
que pueden cumplir esa función, garantizando una mayor durabilidad.
2.3.6.3. EMPALIZADAS TRENZADAS
Se anclan en el suelo estacas de madera o metal de 3 a 10 cm. de diámetro y 1m de
longitud. Su colocación es a cada 100 cm. Entre ellas se colocan otras estacas más
cortas, clavadas en el terreno a intervalos de 30 cm.
Posterior al anclado se procede a entrelazar y enrollar las estacas con ramas vivas,
largas y flexibles, de una especie conocida por su fácil enraizamiento a partir de trozos
de rama (ver Fig. 2.3.6h).
Se sugiere que el estacado no sobresalga de la superficie, ya que en este último caso,
las ramas que se encuentran por encima del suelo tienden a secarse. Colocarlas las
estacas en hileras horizontales consecutivas o diagonalmente (esta última forma no es
eficaz para retener el material suelto).
Fig. 2.3.6g Construcción de empalizadas trenzadas.
A la izquierda, sobresaliendo del terreno. A la derecha, enrasadas
Fuente: SUÁREZ DÍAZ, Jaime. Deslizamiento y estabilización de taludes en zonas tropicales: Capitulo VIII
2.3.6.4. LECHO DE RAMAS
Consiste en introducir estacas de madera o ganchos de acero a una profundidad de 20
cm. espaciadas cada 60 a 80 cm. Procurar colocar ramas vivas suficientemente juntas y
en contacto con el suelo superficial de tal modo que puedan enraizar en lugar de
13
http://www.projar.es/pagi/m/ma2/bio.html
18. 45
secarse o ser arrastrados por el agua. Posteriormente se sujeta al terreno con alambre,
ramas cruzadas, fajinas o empalizadas trenzadas en hileras distanciadas de 80 a 100
cm.
Recomendaciones:
En zonas de pendientes pronunciadas y lluvias intensas, los lechos o colchones de
ramas se anclen utilizando malla metálica o de material sintético.
Fig. 2.3.6h Construcción de un colchón de ramas14
Si no se dispone de suficientes plantas vivas, pueden ser utilizadas en parte plantas
leñosas muertas, pero deberá entremezclarse muy bien el material vivo y el material
muerto para lograr un crecimiento homogéneo. Considerar que el material vivo realiza
el efecto permanente, ya que continúan su desarrollo acelerando la formación de una
cobertura vegetal estable.
2.3.6.5. CORDONES
Se extrae suelo para formar pequeñas terrazas horizontales. Si el material a excavar es
muy compacto y duro el terreno se debe mullir.
El procedimiento se realiza de
forma ascendente a la pendiente de
la ladera.
La colocación de las plantas
seleccionadas es sobre la superficie
de la terraza, en forma
completamente vertical. Procurar
deslizar el material con suavidad
hacia abajo a la terraza inferior; de
esta forma las plantas de la terraza
inferior se cubren de tierra y la
terraza excavada se rellena por
completo. El proceso se repite
hasta llegar a la cumbre de la
ladera.
Fig. 2.3.6j Construcción de cordones14
14
Fuente: SUÁREZ DÍAZ, Jaime. Obras de control en ríos de montaña: Capitulo VI, Colombia, 2001.
19. 46
Tener en cuenta que el ancho de la terraza depende de la inclinación del talud, la
separación, entre ellas y en especial el material del terreno así como su tendencia al
deslizamiento.
2.3.7. FACTORES QUE DETERMINAN LA ELECCIÓN DEL RECUBRIMIENTO
VEGETAL
Realizar una correcta elección de las plantas es difícil, dado que se requieren
conocimientos sobre la capacidad de la planta para crecer, así como la eficiencia del
anclaje de las raíces para reforzar un suelo coluvial inestable. Aún cuando esa información
pueda estar disponible para adaptarla a características particulares, también requiere
conocer su desempeño en el largo plazo. Los factores que se consideran previos a la
elección de la vegetación a utilizar son:
Según la caracterización de la vegetación
− Tipo de plantas y de raíces, rata de crecimiento.
− Necesidades y tolerancias de humedad, altitudes a las cuales pueden establecerse.
− Preferencia del suelo (textura y drenaje).
− Rapidez de establecimiento, potencial de invasión.
− Tolerancias: a las sequías, al sol y a la sombra; a la inundación, a la sedimentación,
a las quemas, al pisoteo.
− Mínima profundidad de agua tolerada, sistema de establecimiento.
− Disponibilidad comercial.
Según las características del clima
− La altitud (m.s.n.m).
− Precipitación media anual (milímetros de lluvia).
− Intensidad de las lluvias.
2.3.8. APLICACIÓNES
En Perú los trabajos de protección con vegetales, “han sido esporádicos, mayormente
exploratorios y sin la constancia requerida para alcanzar objetivos de importancia
económica” (Kone et al, 1997). Cabe destacar que es necesario reincorporar al país a la
Convención Internacional para la Obtención de Protecciones Vegetales (UPOV).
Son muchos los países que utilizan biotecnología para proteger taludes tales como Estados
Unidos, España, Brasil y otros. Inclusive el territorio Vasco (España) brinda apoyo para
realizar trabajos de función protectora y ecológica en los bosques.
2.3.9. ESPECIES:
Existe una gran variedad de especies para las diversas condiciones climáticas que se
presentan en el planeta. Uno de los propósitos del presente trabajo es sugerir el empleo de
especies originarias de la zona de estudio (provincia de Ayabaca) que ya están adecuadas a
las características climáticas e hidrológicas de la zona. Sin embargo, en la práctica la
mayoría de especies de arbustos y árboles pueden utilizarse para el control de la erosión.
20. 47
A continuación se presenta un cuadro explicativo de las ventajas y desventajas de los tipos
de plantas.
Cuadro 2.3.9:
Ventajas y desventajas de los diversos tipos de planta (Gray y Sotir, 1996)15
Tipo Ventajas Deventajas
Pastos
Versátiles y baratos; variedades para
escoger con diferentes tolerancias; facil de
establecer; buena densidad de cobertura.
Raices poco profundas y se requiere
mantenimiento permanente.
Juncos
Crecen rápidametne y son faciles de
establecer en las riberas de los ríos.
Dificiles de obtener y el sistema de
plantación no es sencillo.
Hierbas Raíz relativamente profunda.
Algunas veces son dificiles de
establecer y no se consiguen raíces.
Arbustos
Variedades para escoger. Existen
especies que se reproducen por estaca.
Raíz profunda, buena cobertura, bajo
mantenimiento.
Algunas veces son dificiles de
establecer.
Arboles
Raices profundas, no requieren
mantenimiento.
Es tardio su establecimiento y
generalmente son más costosos.
2.3.9.1. ESPECIES DE LA ZONA
− Ipomoea camea “borrachera”.
− Tunal silvestre.
− Nogal, lúcumo, cuya (árboles silvestres).
− Árboles sifonóganos: Ceroxylon, Cinchona;
− Arbustos erguidos: Podocarpus sp., Neurolepis sp., Weinmannia, etc. Arbustos
trepadores: Chasquea, Bomarea; semiparásitos: Dendrodhthora crassuloides y otras
loranthaceas.
− Hierbas terrestes: Carludovica sp. y Anthurium sp.
− Arbustos: Neurolepis acuminatissima, bomarea setacea, etc;
− Hierbas Lycopodium sp., Halenia sp. Arcytophyllum macbridei, etc.
2.4 REVESTIMIENTOS Y PROTECCIÓN CON CONCRETO LANZADO
Es un mortero o concreto transportado a través de una manguera y proyectado
neumáticamente a alta velocidad sobre una superficie. La superficies a recubrir pueden ser
concreto, terreno natural, piedra, mampostería, acero, madera, poliestireno, etc.
Para la aplicación de esta técnica se usan dos diferentes procesos: "mezclado húmedo" y el
"mezclado seco" este último es más satisfactorio y su uso está más generalizado.
15
SUÁREZ DÍAZ, Jaime, Deslizamiento y estabilización de taludes en zonas tropicales: Capitulo VIII,
Colombia, 1998
21. 48
2.4.1 TIPOS DE MEZCLADO:
2.4.1.1. MEZCLADO SECO (Mortero lanzado o gunite)
Es una mezcla compuesta por cemento y arena. Esta se almacena en un recipiente
mecánico presurizado por medio de aire, llamado "lanzador". Aplicada la presión se
conduce la mezcla a través de una manguera de descarga hacia una boquilla especial.
La boquilla está ajustada dentro de un múltiple perforado a través del cual se atomiza
agua bajo presión, mezclándose íntimamente con el chorro de arena-cemento.
Finalmente el concreto húmedo sale de la boquilla proyectado a alta velocidad sobre la
superficie en que va a colocarse. (Ver tabla 2.4.1)
2.4.1.2. MEZCLADO HÚMEDO (Concreto lanzado o shotcrete)
Es aquel, en que las mezclas transportadas contienen ya el agua necesaria para la
hidratación. No es más que un bombeo de alta velocidad a través de líneas cortas hacia
una boquilla. Actualmente este procedimiento se esta descartando favoreciéndose al
mezclado seco. (Ver tabla 2.4.1)
Tabla 2.4.1: Cuadro comparativo de los sistemas de mezclado
Sistema vía seca Sistema vía húmeda
Las mezclas son eminentemente
artesanales, resultando su calidad muy
variable al depender de la voluntad del
operador la aplicación del agua.
Control de agua, consistencia y dosaje
constantes y muy precisos.
Más apropiado para mezclas que contengan
agregados livianos, materiales refractarios
y concreto que requiera resistencia
temprana
Mejor seguridad en que el agua sea
completamente mezclada con el resto de
los ingredientes.
Tiempo de permanencia limitado del
personal en el frente de lanzado por las
dificultades enunciadas.
Tiempo de permanencia extendido del
personal en el frente de lanzado por la
facilidades enunciadas.
Alta contaminación en la zona de lanzado Baja contaminación en la zona de lanzado.
Equipos pequeños operados manualmente.
Equipos pequeños operados a control
remoto.
Gran dispersión en resistencias (No más de
250 Kg/cm^2 en promedio, con diferencias
hasta de 50 Kg/m^2). El rebote irregular
ocasiona una estructura de mezcla de
gradación discontinua.
Baja dispersión en resistencias (hasta 500
Kg./m2 en promedio, con diferencias del
orden de 20 Kg./m2)
Puede transportarse a largas distancias Facilidad de transporte.
Sobre dosificación del cemento Cantidad de cemento necesaria.
22. 49
Sistema vía seca Sistema vía humeda
Alto rebote y baja producción (del orden de
25% a 40% de rebote, y de 2m3/hora a
5m3/hora como rendimiento en
colocación).
Bajo rebote y alta producción (del orden de
2% a 10% de rebote, y de 10m3/hora a 20
m3/hora con rendimiento en colocación).
Puede transportarse a largas distancias Facilidad de transporte.
Sobredosificación del cemento Cantidad de cemento necesaria.
Aditivos alcalinos en base aluminatos con
resistencias finales bajas, agresivos para la
piel.
Aditivos no alcalinos en base a silicatos sin
afectar resistencias finales, inocuos para la
piel.
2.4.2 CARACTERÍSTICAS DEL CONCRETO LANZADO
Entre las ventajas que ofrece el concreto lanzado tenemos.
− Puede dársele cualquier acabado y coloración.
− Facilidad para formar capas resistentes y de excelente adherencia con varios
materiales.
− Este tipo de concreto a diferencia del concreto convencional, no necesita vibrado
por que se compacta con la fuerza del chorro.
− Posee alta resistencia a la abrasión, resistencia mecánica, adhesividad y
durabilidad.
− Presenta disminución de grietas por temperatura.
− Evita la colocación de cimbras y tiras de corte.
− Rellena grietas fácilmente y se moldea sobre cualquier forma por complicada que
esta sea.
− Presenta baja permeabilidad.
− Tiene acceso a sitios difíciles (puede alcanzar 100m verticales y 200 m
horizontales).
− Es ideal para estructuras de pared delgada.
− Posee desperdicios de rebote y no necesita vibrado ni compactación adicional.
− Reduce costos de encofrados. Disminuye tiempos de ejecución de obras.
− Permite altos rendimientos en mano de obra.
− Los procesos de concreto proyectado tanto en la Vía seca como en la Vía húmeda
son generadores de polvo y partículas en gran cantidad.
2.4.3 USOS
Son muchas las aplicaciones que tiene dentro de las obras de construcción. A continuación
se detallan algunos de sus usos:
− Estabilizar taludes en zonas de alto fracturamiento. Evita la intemperización de la
roca y reducir su permeabilidad y/o deformabilidad, y/o aumentar su resistencia.
− Revestimiento de túneles, minas y en estructuras con secciones curvas o alabeadas.
23. 50
− Recubrimiento para protección de: cisternas, tanques de agua, muros de contención,
canales, muelles, diques y represas.
− Refuerzos y reparación de estructuras de concreto.
− Protección del acero estructural en la estabilización de taludes.
− Rehabilitación y refuerzo estructural, entre otros.
2.4.4 CRITERIOS CONSTRUCTIVOS
− La superficie debe estar libre de materiales sueltos ya que la presión de lanzado los
puede hacer caer.
− En terrenos poco firmes, la contención debe tener esfuerzo de acero.
− El lanzador debe estar en una posición firme y segura.
− La distancia de lanzamiento debe ser menor de 7 metros
− Las capas deben lanzarse en espesores de menos de 20 cm.
− La boquilla debe colocarse en posición perpendicular a la superficie.
2.4.5 MATERIALES
2.4.5.1 CONCRETO
Los cementos empleados pueden poseer diversas características según las
solicitaciones de la obra, tales como alta resistencia, rápido endurecimiento o
resistentes a la acción de los sulfatos, junto con diferentes clases de agregados
(artificiales o naturales, de río o trituración).
Tabla 2.4.4: Características del concreto lanzado
CARÁCTERÍSTICA VALOR UNIDAD
Resistencias de especificación
80, 100, 140, 175, 210,
245, 280, 315, 350, 420
Kg/cm2
Edades de especificación 28 Días
Tamaño máximo de agregado16
½ Pulgadas
Tiempo de manejabilidad 1.5 Horas
Asentamiento de diseño 6 ± 1 Pulgadas
Tiempos de fraguado 5 Horas
Densidad 2,200 a 2,400 Kg/m3
Contenido de aire Máximo 3 %
En la mezcla de concreto los requisitos de resistencias tempranas son elevados: 85 Mpa
a 8 Hrs. Para esto se utiliza un shocrete con 410 Kg/m3
de cemento y una relación
agua/cemento de 0.45, además de aditivos acelerantes. (Ver tabla 2.4.4)
16
En zonas de alto fracturamiento es adecuado aplicar sistemáticamente el concreto lanzado con un tamaño
máximo de agregado de 19 mm.
24. 51
2.4.5.2 ADITIVOS NECESARIOS
Estos varían según los elementos dentro de su composición y las características
necesarias para su proyección. Las razones para emplear los aditivos son las siguientes:
− Reducir el rebote.
− Disminuir la formación de polvo.
− Aumentar las resistencias iniciales.
− Disminuir la relación agua / cemento.
− Aumentar el tiempo de manejabilidad.
− Aumentar la resistencia a los sulfatos.
− Bombeabilidad de la mezcla, optimización de rendimientos y
− Dosificar adecuadamente de los aditivos implicados.
2.4.5.3 SISTEMAS DE REFUERZO
Según sea la superficie a recubrir puede emplearse ninguna, una o dos capas de malla
de alambre electrosoldada. Aunque en algunos sitios de la obra se puede utilizar fibras
metálicas como refuerzo del concreto lanzado.
a. Malla de refuerzo o malla de alambre electrosoldada:
Es una red metálica que se utiliza para el refuerzo del concreto lanzado. Esta formada
por una trama cuadrada de alambres soldados en su intersección. Para sujetarlas es
necesario emplear anclas cortas y/o clavos de impacto.
Las mallas electrosoldadas que se pueden utilizar tienen las siguientes características:
10 x 10 x 0,5 cm; 15 x 15 x 0,5 cm, y 15 x 15 x 0,6 cm donde los dos primeros
números indican la abertura de la trama y el siguiente el calibre de los alambres. Debe
tener una resistencia a la tensión de 515,02 MPa (5250 kg/cm2).
b. Anclaje:
Los anclajes consisten en pernos de varilla de acero corrugado de fy=412,02 MPa
(4200 Kg./cm2
), instalados e inyectados en toda su longitud dentro del barreno con
mortero de cemento o con resina epóxica. La longitud es variable y se fija para cada
caso particular de acuerdo al diseño y planos para construcción. Está diseñado como un
soporte definitivo para que trabaje a fricción o a tensión de acuerdo a su diseño.
En el extremo libre del ancla se debe colocar una placa de acero, de dimensiones
preestablecidas, la cual se fija contra el terreno con una tuerca apretada con el torque
especificado.
2.4.6 EQUIPO Y MAQUINARIA NECESARIA
El equipo necesario para la aplicación del concreto lanzado, es el siguiente:
1. Compresor de aire de 300 a 900 (ft3/mín.) @ 100 psi (lb/in2), mangueras y conexiones.
25. 52
2. Lanzadora de concreto vía seca o bomba de concreto vía húmeda. Mangueras y
conexiones.
3. Revolvedora de un saco o sacos premezclados para vía seca o trompos de concreto
premezclado para vía húmeda.
4. Bomba de agua de alta presión, mangueras y conexiones para vía seca.
5. Equipo de seguridad: casco, lentes, botas, mascarilla, guantes, arnés, protección
auditiva, andamios y/o plataforma de elevación.
6. Accesorios y herramientas: acero de refuerzo como varilla o malla electrosoldada,
anclajes, reglas para emparejar, instrumentos para cortar, cucharas y otros.
2.4.7 PRECAUCIONES Y PAUTAS PARA ASEGURAR LA CALIDAD
Para poder asegurar la calidad de un trabajo de concreto lanzado, se deben considerar los
siguientes puntos:
− Debe contemplarse dentro del equipo que las boquillas para la integración del agua
a la mezcla seca y la dosificación sean las que especifica el fabricante. En caso de
optarse por la mezcla vía húmeda, debe seleccionarse el equipo que cumpla con los
requerimientos técnicos, de presión efectiva, producción y regulación ambiental.
− Diseño adecuado de la mezcla: especificar resistencia a la compresión, proporción
de cemento, agregados, agua, aditivos, fibras, etcétera.
− Durante el lanzado del concreto la malla debe estar libre de óxido, agua, aceites,
material de rebote del mismo concreto o materiales extraños sueltos que
disminuyan la adherencia.
− Mezclado de materiales de acuerdo con el diseño.
− El material de rebote no se debe volver a utilizar.
− Se requiere un proceso de curado especial en las primeras edades.
− Aplicación por parte de un boquillero con experiencia para reducir al mínimo el
rebote y las oquedades detrás del acero de refuerzo
2.4.8 RECOMENDACIONES
a. Tener una buena planeación así como contar con especificaciones, material y
equipo adecuados, personal capacitado, supervisión, inspección y pruebas de
laboratorio, las cuales difieren de las usadas en el concreto convencional.
b. Aplicar una o varias capas de concreto lanzado (según criterio), en zonas inestables
de alto fracturamiento, para evitar poner en peligro la seguridad del personal y del
equipo especialmente en excavaciones.
2.5 SELECCIÓN DE LOS SISTEMAS PARA ESTABILIZAR TALUDES
Previo a la selección de los sistemas de protección se ha elaborado un cuadro comparativo
con las ventajas y desventajas que presenta cada sistema de protección recomendado (ver
cuadro 2.4).
26. 53
Cuadro 2.4: Comparación de los sistemas para estabilización de taludes
Muros de contención con
gaviones
Muros de
contención de
mampostería
Concreto lanzado
Recubrimientos
vegetales
Tienen una gran flexibilidad
ventaja técnica sobre las
estructuras rígidas,
principalmente en terrenos
inestables donde pudieran
existir asentamientos o
socavaciones.
La gran cantidad
de material pétreo
en la zona,
economiza y
facilita su
construcción.
Los procesos de
concreto proyectado
por vía seca como
por vía húmeda son
generadores de
polvo y partículas
en gran cantidad.
Dificultad para
establecer en
altas pendientes
y suelos secos.
No siempre han satisfecho
las normas y, en
consecuencia, han fallado
en parte o por completo las
obras por el excesivo
hundimiento de los
cimientos y, más a menudo,
por la gradual filtración de
agua y tierra entre los
gaviones.
Su
dimensionamiento
puede variar con
granfacilidad
según el diseño
(no posee ningun
material
prefabricado).
Tiene acceso a
sitios difíciles
(puede alcanzar
100m verticales y
200 m
horizontales).Presen
ta baja
permeabilidad.Relle
na grietas
fácilmente y se
moldea sobre
cualquier forma por
complicada que esta
sea.
Para
profundidades
mayores a 5m su
efecto es muy
pequeño
Poseen un débil equilibrio
del volumen total de talud.
No posee un buen
equilibrio del
volumen total del
talud.
Reduce costos de
encofrados.
No siempre son
exitosas las
obras de
bioingeniería.
DURACIÓN
Se estima que puede durar
20 - 40 años a mas
Poseen un largo
periodo de vida
útil frente a las
adversidades
ambientales
El tiempo de vida
util en este tipo
estructuras son de
larga duración.
Susceptible a las
quemaduras y
sequías.
CARACTERÍSTICAS
PARTICULARES
Cuadro resumen producido por tesista
27. 54
Muros de contención con
gaviones
Muros de
contención de
mampostería
Concreto lanzado
Recubrimientos
vegetales
Resulta relativamente fácil
lograr una buena calidad de
construcción por la
simplicidad de los
materiales utilizados.
Se necesario
encofrar a
diferencia de las
celdas
galvanizadas.
Permite altos
rendimientos en
mano de obra. Se
requiere un proceso
de curado especial
en las primeras
edades
Los elementos
vivos son más
difíciles de
manejar que las
obras de
concreto o de
tierra. No existen
modelos
matemáticos, se
tiene menos
experiencia.
La ejecución de elementos
de hormigón exige una
sobre excavación para
alojar la cimentación,
necesidad que no existe en
los gaviones dado que este
peligro se subsana con el
dimensionamiento de la
base y la altura de la
estructura de los gaviones.
Para las
condiciones y
características de
la zona no se
requiere de
maquinaria pesada
en la construcción.
Es necesario el
empleo de
maquinaria:
compresoras,
revolvedoras,
bombas, andamios,
etc. para la
colocación del
concreto.
Se requiere de
varios
conocimientos
para poder elegir
el recubrimiento
vegetal con
mayores
probabilidades
de éxito en la
estabilización de
taludes.
INMEDIATOS
RESULTADOS
Al terminar, los gaviones
pueden recibir de inmediato
toda su carga sin los
periodos de espera
normalmente asociados a
las construcciones de
concreto.
No pueden recibir
carga de
inmediato se
necesita tiempo
para el fraguado
del concreto.
Tiene altas
resistencias
tempranas (85 Mpa
en 8 Hrs)
Los resultados
son a largo plazo
(Lentitud de
germinación y
crecimiento).
IMPACTO
VISUAL
Permitir una regeneración
del paisaje y una nulidad
del impacto visual final que
no poseen ni la escollera ni
el hormigón.
Utiliza la roca de
la zona lográndose
armonía con el
paisaje.
Impacto visual
negativo altera la
armonía
paisajística.
Ayuda al medio
ambiente. Es
visualmente
atractiva.
SIMPLICIDAD
28. 55
Muros de contención con
gaviones
Muros de
contención de
mampostería
Concreto lanzado
Recubrimientos
vegetales
RESISTENCIA
Una estructura de gaviones
soporta un grado de tensión
que comprometería mucho
a una estructura de piedra
seca y sería francamente
peligrosa para el concreto y
la mampostería simples.
Posee mayor
resistencia frente a
terrenos con alto
contenido de
sulfatos.Deben
dimensionarse de
manera que no se
produzcan
esfuerzos de
tracción en el
muro o, si se
permiten que no
excedan el valor
admisible
Posee alta
resistencia a la
abrasión,
resistencia
mecánica,
adhesividad y
durabilidad
No existen
modelos
matemáticos, ni
fórmulas como
para determinar
su resistencia.Sin
embargo se
conoce que las
raíces aumentan
la resistencia
cortante del
suelo.
Los sistemas de protección recomendados para la estabilización de los taludes son tres: los
muros de contención de gaviones (aptos para zonas con grandes filtraciones) y
mampostería junto con los recubrimientos vegetales.