Resumen

Las labores de estabilización de taludes y zonas inestables en muchas ocasiones incluyen una reconformación geométrica mediante la ejecución de cortes y rellenos. En cualquiera de los casos, el material intervenido queda expuesto al medio ambiente y desprotegido contra factores críticos como la erosión y la escorrentía producto de las lluvias y que en casos avanzados pueden llegar a causar nuevos problemas de inestabilidad. Debido a ello se han desarrollado diversas técnicas y métodos de protección y recuperación de taludes intervenidos que comprenden generalmente el uso de vegetación para disminuir mitigar y prevenir los problemas antes mencionados.

En los Taludes Mestizal y Arriero en los cuales se recomendó llevar a cabo reconformación geométrica como parte del proceso de estabilización se sugirió además implementar labores de protección de sus taludes. Para ello se tuvo en cuenta las características de los suelos presentes, información de especies nativas, régimen climático y condiciones de las pendientes de los taludes para seleccionar el método de de protección de taludes más adecuado.

Abstract

The slope stabilization work of unstable areas and often include a geometric reshaping by implementing cuts and fills. In either case, the intercepted material is exposed to the environment and unprotected against critical factors such as erosion and runoff product of the rains and in advanced cases may actually cause new problems of instability. As a result there were several different techniques and methods of slope

protection and revegetation of surgery generally involving the use of vegetation to reduce and prevent mitigate the aforementioned problems.

On the Slopes Mestizal and Arriero in which it was recommended to perform geometric realignment as part of the stabilization process was suggested to implement other efforts to protect its slopes. This took into account the characteristics of the soils present, information on native species, climate regime and conditions of the slopes of the banks to select the method of slope protection suitable.

Palabras clave

Protección, Revegetalización, Pasto vetiver, Hidrosiembra. Biomortero.

1.Introducción

Los taludes Mestizal y Arriero son dos sitios objeto de estudio en la vía que de Medellín conduce al Municipio de San Jerónimo, en el departamento de Antioquía. Estos sitios presentan inestabilidad Geotécnica debido al deslizamiento de materiales inestables y a problemas de erosión y socavación por el mal manejo de la escorrentía superficial. En ambos casos se propuso reconformación geométrica como parte de las medidas de estabilización.

Teniendo en cuenta lo anterior y como medidas complementarias se sugirió adelantar actividades de protección y revegetalización de los taludes intervenidos con el uso de nuevas técnicas. De acuerdo a las condiciones de los sitios de estudio y a la disponibilidad de personal especializado en este tema se acordó recomendar principalmente la revegetalización con pasto Vetiver y la aplicación

Laura Lizeth Lache Tapias lalitzmer.17@hotmail.com

MÉTODOS DE PROTECCIÓN DE TALUDES RECOMENDADOS EN LOS SITIOS MESTIZAL Y

ARRIERO, VÍA MEDELLÍN – SAN JERÓNIMO.(13 Marzo 2012)

de Biomortero y semilla con el método de Hidrosiembra.

4.MÉTODOS RECOMENDADOS

Como se mencionó anteriormente los métodos de protección y revegetalización de taludes recomendados para las zonas de estudio fueron principalmente el uso de pasto Vetiver y Biomortero teniendo en cuenta múltiples factores, pues no todos estos métodos son aplicables en cualquier sitio y en todas las situaciones, en especial cuando se cuenta con un régimen climático como el del área de estudio.

2.2 PASTO VETIVER

2.1.1 Definición

Vetiver (Crysopogon zizanioides, anteriormente clasificada como Vetiveria zizanioides) es una planta perenne de la familia de las gramíneas, nativa de la India. El nombre de Vetiver es originario del idioma tamil. La revegetalización consiste en el establecimiento de líneas o barreras de plántulas de pasto Vetiver sobre taludes de corte o relleno como protección de obras civiles o en riberas de fuentes Hídricas para su protección laminar y estabilización.

Figura 1 Vista de un talud intervenido y revegetalizado con barreras de pasto vetiver.

2.1.2 Descripción de las plantas

El Vetiver puede crecer hasta 1,5 metros, sus tallos son altos, las hojas son largas, delgadas y rígidas. A diferencia de la mayoría de las gramíneas, las raíces del vetiver crecen masivamente de manera vertical y alcanzan una profundidad de hasta 4 metros. Sus semillas no son fértiles, por lo cual es una planta ecológicamente segura. Está siendo ampliamente usada en bioingeniería para control de erosión; fitorremediación de aguas y suelos contaminados.

2.1.3 Suministros

Las plántulas de Vetiver que se utilicen deberán proceder de un cultivo especializado a nivel nacional, de semilla madura y de buena calidad, en almácigo, en bolsa 4” x 6” mínimo y un tiempo de siembra no inferior a 3 meses. El fertilizante compuesto a emplearse durante la siembra, debe contener además del material orgánico como gallinaza, champiñonaza etc., un 10% de micorrizas y minerales en proporciones cercanas a la siguiente enmienda: sílice soluble, 11%; 10-30-10, 11%; cal dolomítica, 6%; roca fosfórica, 6%; sulfato de calcio, 5%; boro pentahidratado, 0.6%; sulfato de zinc, 0.4%.

Figura 2 Vista de la relación entre el tallo y raíz de una plántula de Vetiver.

2.1.4 Procedimiento de siembra

Se toma la plántula y se podan los tallos a una altura aproximada de 30 cm con el fin de estimular su macollamiento y sistema radicular. Se procede luego a realizar el hoyado de 20 cm de profundidad con un sembrador manual o en su defecto construir una pequeña zanja de 20 cm de profundidad si el terreno es de tipo aluvial o poco estable; abonando con el fertilizante, a razón de 100gr por metro lineal. Las plántulas de Vetiver se siembran a razón de seis (6) unidades por metro, en líneas o barreras

formando curvas de nivel, iniciando en la corona del talud y a una distancia de un metro (1) entre ellas.

En caso de presentarse taludes más inestables, esta líneas de Vetiver podrán sembrarse a distancias menores, de acuerdo al criterio del la Interventoría.

Figura 3 Esquema de siembra de las barreras de pasto vetiver en los taludes diseñados para los sitios de estudio.

2.1.5 Mantenimiento

Se recomienda realizar al vetiver, inicialmente dos mantenimientos a los 2 y 4 meses, que incluyen desmalezada, poda y fertilización, para obtener un buen establecimiento; posteriormente cada 6 meses se recomienda realizar una poda a 40 cm de altura; con el fin de incrementar el crecimiento de la raíz y el engrosamiento o macollamiento de sus tallos. En general el mantenimiento consta de lo siguiente:

Poda y limpieza de gramíneas y otras especies arvenses que crecen entre las líneas de vetiver.

Limpieza de gramíneas en la base del tallo, que están impidiendo el desarrollo de nuevos brotes de vetiver, especialmente los estolones de pasto kikuyo y estrella.

Fertilización con un abono orgánico que contenga: tierra orgánica, gallinaza compostada, como elemento que le da estructura a la mezcla, cascarilla de arroz, enmienda (roca fosfórica, silicato de mg y cal dolomítica), micorrizas y fertilizante edáfico rico en fosforo (10-30-10).

Poda del vetiver.

2.1.6 Ventajas

La mayor ventaja del pasto Vetiver sobre medidas convencionales de ingeniería es su bajo costo y larga duración.

Como en otras tecnologías de la bioingeniería el pasto Vetiver es una manera natural ambientalmente amigable de controlar erosión y estabilizar los terrenos. Suaviza la apariencia dura de medidas de ingeniería convencionales en zonas urbanas y semirurales dónde las comunidades locales rechazan la apariencia desagradable de las obras de infraestructura.

Los costos de mantenimiento a largo plazo son bajos. En contraste con las obras de ingeniería convencionales, la tecnología verde mejora en la medida que madura la cobertura vegetal. El SV requiere un sistema de mantenimiento en los primeros dos años; sin embargo, una vez establecido, será virtualmente libre de mantenimiento.

El vetiver es muy efectivo en suelos pobres y muy erosionables y separables.

2.1.7 Desventajas

La principal desventaja de las aplicaciones del vetiver es su intolerancia a condiciones de sombra, específicamente en la etapa de establecimiento. La sombra parcial afecta su crecimiento; la sombra severa puede eliminar el vetiver al reducir su capacidad de competir con otras especies más tolerantes a la sombra. • El Sistema Vetiver es efectivo sólo cuando las plantas están bien establecidas. Una planificación efectiva debe considerar un período de establecimiento de 2-3 meses en clima cálido y 4-6 meses en tiempos de clima frío. Para evitar retrasos, la siembra puede hacerse plantando con antelación, en la época seca si se dispone de riego.

Las barreras de Vetiver son efectivas plenamente sólo cuando forman una barrera densa. Los huecos entre plantas deben ser replantados a tiempo..

Es difícil plantar y regar vegetación en pendientes muy inclinadas y altas.

El vetiver requiere protección del ganado durante sus fases de establecimiento.

2.2 BIOMORTERO Y SEMILLAS

2.2.1 Definición

El Biomortero es una pasta que contiene fibras naturales, polímeros, enmiendas orgánico-minerales, semillas, aglutinantes y cementante para proteger al terreno de la erosión laminar por efecto del impacto de la gota de lluvia y propiciar el desarrollo de vegetación rastrera entre líneas en todo el cuerpo del talud; luego ella se bio-degrada incorporándose al suelo y restaurando el ecosistema.

2.2.2 Composición del Biomortero y semillas

Para la elaboración de la mezcla se usa agua, suelo tamizado orgánico, Fibra–celulosa, semillas B.D.+Rg y Kk.+E, polímero aglutinante, polímero hidro-retenedor, cementantes, fertilizantes y abonos. Los porcentajes de cada componente son competencia de quien realice los trabajos de empradización.

2.2.3 Aplicación de la mezcla

La aplicación de la mezcla que compone el biomortero se realiza de manera manual o mecánica lanzando la mezcla sobre el terreno a revegetalizar, en cual quiera de los dos casos se requiere un equipo de bombeo. Cuando se lleva a cabo mecánicamente el método se conoce comúnmente como Hidrosiembra y se pueden abarcar terrenos amplios de manera rápida.

Se aconseja que le sea agregado algún tipo de colorante a la mezcla para que durante la aplicación se pueda tener un control y se garantice una distribución homogénea en todo el talud.

Figura 4 Vista de la aplicación .manual del biomortero en un talud en apariencia casi vertical.

2.2.4 Mantenimiento

El mantenimiento a realizar consiste en el riego continuo del terreno empradizado por un mes por parte del ente que realice la empradización.

Figura 5 Vista de la aplicación mecánica del biomortero en un talud de altura considerable.

Figura 6 Esquema de la aplicación recomendada del biomortero en los sitios de estudio.

3.1 Ventajas

La vegetación se establece un 20-25 % más rápido que con cualquier otra alternativa mecánica o siembra manual y el biomortero se degrada integrándose al terreno.

Las semillas y abonos se distribuyen uniformemente.

Con el bombeo de la mezcla se pueden alcanzar grandes alturas en taludes difícilmente asequibles.

Ciertos tipos de mulch son capaces de aportar, por sí solos, protección temporal frente a la erosión (Hydromantas).

2.2.6 Factores que hacen exitoso la aplicación del bimortero.

Especies vegetales empleadas y tasas de aplicación.

Fecha de siembra. Condiciones climáticas locales. Tipo de talud, características geotécnicas. Tipo de suelo que conforma el talud.

3.APLICACIÓN EN LOS SITIOS DE ESTUDIO

3.1 TALUD EL ARRIERO

En este talud se identificó como principal causa de inestabilidad la erosión del material descubierto en la parte baja y más inclinada del talud. Esta erosión se vio ayudada por un fenómeno de socavación en la parte central del talud producto de la destrucción de un canal de drenaje, lo que dejo al agua que escurría hacer un buen trabajo erosionando esta parte del talud.

En consecuencia para la parte central del talud se propuso la conformación de dos rellenos con inclinaciones de 2H:1V y menores en los cuales se recomendó revegetalizar el terreno con barreras de pasto Vetiver. En las otras partes del Talud donde se propuso la ejecución de cortes se recomendó hacer la protección del talud aplicando Biomortero debido a que estos taludes eran más inclinados con relaciones de hasta 0.7H:1V y quedarían con alturas considerables haciendo difícil cualquier tipo de siembra manual.

En el Anexo A se muestra un plano con la topografía del sitio y las zonas que se proponen sean revegetalizadas y protegidas por los dos métodos nombrados.

3.2 TALUD EL MESTIZAL

Este talud presentaba múltiples zonas inestables debido a su gran extensión (más de 11 Ha) y a la susceptibilidad de los suelos a la saturación producida, principalmente, por las precipitaciones. Esta situación junto con otros factores convertían a esta zona en un peligro inminente tanto para los habitantes como para los usuarios de la vía que Medellín conduce a San Jerónimo y más aún cuando ya se habían generado fenómenos de remoción por estas mismas causas.

Básicamente como medida de estabilización se propuso ejecutar cortes del material inestable, disponiéndolo en un sitio más conveniente, y hacer una revetalización y protección de los taludes

implementando pasto vetiver en los taludes con inclinaciones menores 2H:1V y con biomortero y semillas en los taludes con inclinación mayor a esta.

En el Anexo B se presenta un plano con la topografía del talud y la distribución de las zonas que se proponen sean revegetalizadas y protegidas por los dos métodos nombrados.

4.CONCLUSIONES

La protección y revegetalización de taludes se ha convertido en una herramienta casi indispensable en la ejecución de diversas obras de ingeniería, pues brinda un acabado natural y paisajístico en las obras donde se aplica.

La revegetalización de taludes constituye una medida de mitigación del efecto de la escorrentía superficial y de protección contra procesos de erosión en taludes que han sido intervenidos.

La utilización del pasto vetiver como medida de recuperación de taludes es un método que presenta diversas ventajas debido a que su disposición en curvas de nivel proporciona una barrera contra diversos factores ambientales en superficie y las bastas raíces que desarrolla proporciona un entramado y amarre al terreno dándole una estabilidad extra al talud.

La revetalización con biomortero aplicado con hidrosiembra se puede utilizar en taludes de gran inclinación y altura debido al sistema de bombeo y su éxito depende también de la capacidad de adherencia del mortero y a la correcta escogencia de las semillas.

Una ventaja que debe presentar cualquier método de revegetalización es la facilidad y economía de su mantenimiento para no incrementar los costaos de las obras en las cuales se aplica.

Se deben tener en cuenta diferentes factores como la zona de estudio, el clima, la pendiente del talud entre otras,al momento de escoger un método de revegetalización y protección de taludes.

5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] GEOSISTEMAS PAVCO .S.A. Biotecnología, control de erosión y sedimentos. Funciones y aplicaciones. Departamento de Ingeniería. Manual de diseño. Bogotá-Colombia.2011.

[2] INGENIERÍA Y GEORIESGOS (2011). Consultoría para los estudios y diseños de las obras de estabilización de los taludes ubicados en los km 14+900 y km 26+400 y de las obras de mitigación para el depósito del hormiguero, ubicado en el km 18+500 en la conexión vial Guillermo Gaviria Correa. Depósito el hormiguero, informes parciales. Informe Finales el Hormiguero, el Arriero y el Mestizal

[3] MORA GARCÍA, Yadirai. Medidas de Protección de Taludes. Universidad de los Andes. Mérida-Venezuela. Escuela de Ingeniería Geológica. Agosto 26 de 2010.

[4] SUÁREZ DIAZ, Jaime. Deslizamientos: Análisis Geotécnico. Universidad Industrial de Santander. Bucaramanga-Colombia. 2009. Tomo 2. Capítulo 9 p. 302

[5] Diccionario wikipedia la enciclipedia libre. es.wikipedia.org/wiki/vetiveria.

[6] El vetiver, una maravilla natural. www.vetivernet.com/pdf/vetive

ANEXOS

ANEXO A. VISTAS DE LAS ÁREAS A REVETALIZAR CON PASTO VETIVER Y BIOMORTERO Y SEMIILAS. TALUD EL ARRIEO

ANEXO B. VISTAS DE LAS ÁREAS A REVETALIZAR CON PASTO VETIVER Y BIOMORTERO Y SEMIILAS, TALUD EL MESTIZAL