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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 ríos 2 (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

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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

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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.

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− 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

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− 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.

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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 PRUEBARECUBRIMIENTO

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

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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

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− 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

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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.

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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.

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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.

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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.

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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

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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:

Mantos orgánicos (residuos de madera, fique, yute, paja, fibra de coco, filamentos vegetales, etc.),

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.

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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.

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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

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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.

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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

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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.

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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.

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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

PastosVersátiles y baratos; variedades paraescoger con diferentes tolerancias; facil de establecer; buena densidad de cobertura.

Raices poco profundas y se requieremantenimiento permanente.

Juncos Crecen rápidametne y son faciles deestablecer en las riberas de los ríos.

Dificiles de obtener y el sistema deplantación no es sencillo.

Hierbas Raíz relativamente profunda. Algunas veces son dificiles deestablecer y no se consiguen raíces.

Arbustos

Variedades para escoger. Existenespecies que se reproducen por estaca.Raíz profunda, buena cobertura, bajomantenimiento.

Algunas veces son dificiles deestablecer.

Arboles Raices profundas, no requierenmantenimiento.

Es tardio su establecimiento ygeneralmente 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

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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 húmedaLas mezclas son eminentementeartesanales, resultando su calidad muyvariable al depender de la voluntad deloperador la aplicación del agua.

Control de agua, consistencia y dosajeconstantes y muy precisos.

Más apropiado para mezclas que contenganagregados livianos, materiales refractariosy concreto que requiera resistenciatemprana

Mejor seguridad en que el agua seacompletamente mezclada con el resto delos ingredientes.

Tiempo de permanencia limitado delpersonal en el frente de lanzado por lasdificultades enunciadas.

Tiempo de permanencia extendido delpersonal en el frente de lanzado por lafacilidades enunciadas.

Alta contaminación en la zona de lanzado Baja contaminación en la zona de lanzado.

Equipos pequeños operados manualmente. Equipos pequeños operados a controlremoto.

Gran dispersión en resistencias (No más de250 Kg/cm^2 en promedio, con diferenciashasta de 50 Kg/m^2). El rebote irregularocasiona una estructura de mezcla degradación discontinua.

Baja dispersión en resistencias (hasta 500Kg./m2 en promedio, con diferencias delorden de 20 Kg./m2)

Puede transportarse a largas distancias Facilidad de transporte.Sobre dosificación del cemento Cantidad de cemento necesaria.

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Sistema vía seca Sistema vía humeda

Alto rebote y baja producción (del orden de25% a 40% de rebote, y de 2m3/hora a5m3/hora como rendimiento encolocación).

Bajo rebote y alta producción (del orden de2% a 10% de rebote, y de 10m3/hora a 20m3/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 conresistencias finales bajas, agresivos para lapiel.

Aditivos no alcalinos en base a silicatos sinafectar resistencias finales, inocuos para lapiel.

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.

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− 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.

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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.

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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).

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Cuadro 2.4: Comparación de los sistemas para estabilización de taludes

Muros de contención congaviones

Muros decontención demampostería

Concreto lanzado Recubrimientos vegetales

Tienen una gran flexibilidadventaja técnica sobre lasestructuras rígidas,principalmente en terrenosinestables donde pudieranexistir asentamientos osocavaciones.

La gran cantidadde material pétreoen la zona,economiza yfacilita suconstrucción.

Los procesos deconcreto proyectadopor vía seca comopor vía húmeda songeneradores depolvo y partículasen gran cantidad.

Dificultad paraestablecer enaltas pendientesy suelos secos.

No siempre han satisfecholas normas y, enconsecuencia, han falladoen parte o por completo lasobras por el excesivohundimiento de loscimientos y, más a menudo,por la gradual filtración deagua y tierra entre losgaviones.

Su dimensionamiento puede variar congranfacilidad según el diseño(no posee ningunmaterial prefabricado).

Tiene acceso asitios difíciles(puede alcanzar100m verticales y200 mhorizontales).Presenta bajapermeabilidad.Rellena grietasfácilmente y semoldea sobrecualquier forma porcomplicada que estasea.

Para profundidades mayores a 5m suefecto es muypequeño

Poseen un débil equilibriodel volumen total de talud.

No posee un buenequilibrio delvolumen total deltalud.

Reduce costos deencofrados.

No siempre sonexitosas lasobras debioingeniería.

DU

RA

CIÓ

N

Se estima que puede durar20 - 40 años a mas

Poseen un largoperiodo de vidaútil frente a lasadversidades ambientales

El tiempo de vidautil en este tipoestructuras son delarga duración.

Susceptible a lasquemaduras ysequías.

CA

RA

CT

ER

ÍST

ICA

S PA

RT

ICU

LA

RE

S

Cuadro resumen producido por tesista

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Muros de contención congaviones

Muros decontención demampostería

Concreto lanzado Recubrimientos vegetales

Resulta relativamente fácillograr una buena calidad deconstrucción por lasimplicidad de losmateriales utilizados.

Se necesarioencofrar adiferencia de lasceldas galvanizadas.

Permite altosrendimientos enmano de obra. Serequiere un procesode curado especialen las primerasedades

Los elementosvivos son másdifíciles demanejar que lasobras deconcreto o detierra. No existenmodelos matemáticos, setiene menosexperiencia.

La ejecución de elementosde hormigón exige unasobre excavación paraalojar la cimentación,necesidad que no existe enlos gaviones dado que estepeligro se subsana con eldimensionamiento de labase y la altura de laestructura de los gaviones.

Para lascondiciones ycaracterísticas dela zona no serequiere demaquinaria pesadaen la construcción.

Es necesario elempleo demaquinaria: compresoras, revolvedoras, bombas, andamios,etc. para lacolocación delconcreto.

Se requiere devarios conocimientos para poder elegirel recubrimientovegetal conmayores probabilidades de éxito en laestabilización detaludes.

INM

ED

IAT

OS

RE

SUL

TA

DO

S Al terminar, los gavionespueden recibir de inmediatotoda su carga sin losperiodos de esperanormalmente asociados alas construcciones deconcreto.

No pueden recibircarga deinmediato senecesita tiempopara el fraguadodel concreto.

Tiene altasresistencias tempranas (85 Mpaen 8 Hrs)

Los resultadosson a largo plazo(Lentitud degerminación ycrecimiento).

IMPA

CT

O V

ISU

AL

Permitir una regeneracióndel paisaje y una nulidaddel impacto visual final queno poseen ni la escollera niel hormigón.

Utiliza la roca dela zona lográndosearmonía con elpaisaje.

Impacto visualnegativo altera laarmonía paisajística.

Ayuda al medioambiente. Esvisualmente atractiva.

SIM

PLIC

IDA

D

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Muros de contención congaviones

Muros decontención demampostería

Concreto lanzado Recubrimientos vegetales

RE

SIST

EN

CIA

Una estructura de gavionessoporta un grado de tensiónque comprometería muchoa una estructura de piedraseca y sería francamentepeligrosa para el concreto yla mampostería simples.

Posee mayorresistencia frente aterrenos con altocontenido desulfatos.Deben dimensionarse demanera que no seproduzcan esfuerzos detracción en elmuro o, si sepermiten que noexcedan el valoradmisible

Posee altaresistencia a laabrasión, resistencia mecánica, adhesividad ydurabilidad

No existenmodelos matemáticos, nifórmulas comopara determinarsu resistencia.Sinembargo seconoce que lasraíces aumentanla resistenciacortante delsuelo.

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.