Estabilidad d

7/24/2019 Estabilidad d

1/8

USO DE LA BIOINGENIERA PARA EL CONTROL DE EROSIN Y ESTABILIZACIONDE TALUDES

1.1. LA EROSIN SUPERFICIAL DE LOS SUELOS.

Ellison (1947), citado por Hudson (1982), define la erosin como el proceso de separacin,

transporte y depsito de los materiales del suelo por los agentes causantes, tales como la lluvia, elviento y el om!re" Este #ltimo de!e, a trav$s de la educacin y la adopcin de tecnolog%aapropiada, convertirse en un agente de conservacin del suelo y del medio am!iente (&ederacin'acional de afeteros de olom!ia (&EE*++&, 197-)"

El efecto com!inado de las tres etapas se e.presa en t$rminos de peso o volumen por unidad desuperficie y tiempo (/g a01"ao01), valor ue se conoce como erosin anual" En olom!ia el 973de la erosin de los suelos es causada por la lluvia, en la ona cafetera $sta es determinante delfenmeno (&EE*++&, 197-)"

2.1.2. Ecuacin Univ!"a# $ !%"in.

5eg#n /eyer, 1984, la 65E, conocida como Ecuacin 6niversal de $rdidas de 5uelos porErosin (E65), es la t$cnica disponi!le ms comprensi!le para uso en el campo en la estimacinde la erosin en terrenos cultivados" :nvolucra seis factores ue afectan la erosin del suelo por elagua; Erosividad de las lluvias (*), Eroda!ilidad del 5uelo ($cnicas de /ane?o y rcticas de onservacin de 5uelos ()" Este es unprocedimiento metodolgico desarrollado de los anlisis estad%sticos de datos anuales provenientesde ms de 1@"@@@ parcelas de escorrent%a de cerca de -@ localidades en 24 Estados de los Estados6nidos"

a Ecuacin 6niversal de $rdida de 5uelo por erosin, ue esta!lecieron Aiscmeier y 5mit(1978), permite evaluar las p$rdidas de suelo por erosin laminar y en surcos mediante el modelomatemtico + B * < 5 C el cual seg#n *ivera (1997) de!e tener valide universal de acuerdocon las funciones de los seis factores propuestosC sin em!argo, su aplicacin est limitada a estadosy pa%ses donde la informacin est disponi!le para evaluaciones locales de los factores individualesde la ecuacin" os efectos naturales indicados de topograf%a, co!ertura y varia!les de mane?o, sonpro!a!lemente universales, pero no se a demostrado ue la relacin espec%fica para , 5 y ,derivados de los principales suelos de los Estados 6nidos, sean necesariamente correctos parasuelos diferentes tales como auellos de origen volcnico"

Esta ecuacin muestra claramente ue dentro de los seis parmetros ue afectan la erosin, ay dosde ellos netamente naturales, ue no puede modificar el om!re y son la Erosividad de las lluvias(*), y la Eroda!ilidad del suelo (


2/8

EFECTOS DE LA EROSIN A LOS TALUDES

P&!$i$a" $ "u#%' a erosin provoca una p$rdida de suelo de los taludes 0ya sean terraplenes odesmontes0 ue ocasionan graves pro!lemas am!ientales y estructurales" + medida ue esta erosinaumenta, crecen las dificultades para la restauracin y el mantenimiento del talud"

P!%$uccin $ "$i(n)%"' os sedimentos ue arrastra el agua asta el pie de los taludes puedenprovocar;

6n aumento del coste de mantenimiento de cunetas y mrgenes de carreteras, incluyendo

las reparaciones en onas aledaas afectadas" a dispersin de contaminantes, procedentes de los gases de com!ustin de los ve%culos

(plomo, .idos de nitrgenoD) ue se depositan so!re los taludes y contaminan las aguassuperficiales"

ro!lemas de seguridad vial por reducir la capacidad de desage de cunetas y alcantarillas

por lo ue el agua y los sedimentos pueden ocupar la calada"

D)!i%!% $# )a#u$; :gualmente, el aumento de la presin del agua en los poros del suelo omaterial poroso ue constituye el talud puede inducir desliamientos o, alternativamente, se puedengenerar regueros y crcavas ue deterioran al mismo"

ASPECTOS A*BIENTALES DE LA EROSIN

2.1.1. Fac)%!" +u in)!vinn n # ,!%c"% $ !%"in.

5ure de astro y *odr%gue (19F2), manifiestan ue la erosin de los suelos como fenmenof%sico, es un proceso multicondicionado, en el ue intervienen diversos factores ue influyen en la

planeacin del uso, mane?o y conservacin de los suelos;

Fac)%! ##uvia' Gue act#a como elemento activo

Fac)%! "u#%'Gue o!ra como un elemento pasivo, localiado en determinadas condiciones dependiente y longitud" a suscepti!ilidad del suelo a la accin del agua depende de sus propiedadestales como; resencia de orionte orgnicoC te.turaC desarrollo, grado y esta!ilidad de laestructuraC uniformidad f%sica de los oriontes y profundidadC la densidad aparente y lapermea!ilidad" Estas propiedades dependen a su ve de la pedog$nesis del material de origen(=me, 1979)"

Fac)%! a)(,!an)' a vegetacin como co!ertura simple o multistrata y las prcticas deconservacin de los suelos, se comportan como intermediarios ue atemperan y normalian lasrelaciones entre la lluvia y el suelo, como consecuencia de la proteccin o desproteccin ueofrecen al suelo los diferentes grupos de cultivos, en funcin de la co!ertura vegetal ue forman y eltipo de la!ores de mane?o ue reuieren (=me 1979)" or lo tanto el fenmeno de la erosinpuede e.presarse con el siguiente modelo matemtico;

E!%"in' f (+ctivos, asivos, +temperantes)"


3/8

L%" -ac)%!" c#i()ic%"(intensidad, duracin y frecuencia de las lluvias), el suelo (suscepti!ilidada la erosin), la pendiente (grado y longitud) y el uso y mane?o ue se le d$ al mismo mediante lossistemas de produccin, interact#an para favorecer la erosin con la intervencin del om!re(&ederacin 'acional de afeteros de olom!ia, &ederacaf$, 197-)" ero las prcticas preventivasde conservacin de suelos disminuyen significativamente $sta, reduci$ndola a niveles por de!a?o de

los tolera!les dados por varios autores, como se a encontrado en tra!a?os de investigacin deenicaf$ desde 1947 (5ure de astro y *odr%gue, 19F2, &ederacaf$, 197- y 1982, 5ure deastro 198@, =me 1987)"

a erosin potencial en una ona determinada, depende principalmente de cuatro factores; lascaracter%sticas del suelo, la cu!ierta vegetal, la topograf%a, y el clima (>a!la 1)"

Tabla 1. Factores que influyen en la erosin.


4/8

T%,%/!a-0a' El pro!lema fundamental de conservacin ue plantea la geometr%a de los taludes es lapendiente, en menor medida, la longitud" + mayor pendiente mayor es el riesgo de erosin as% comola dificultad para su revegetacin" >am!i$n la orientacin de la pendiente e?erce una gran influenciacausando importantes diferencias entre solanas y um!r%as"

C%!)u!a v/)a#' a co!ertura vegetal act#a como una capa protectora entre los agentesatmosf$ricos y el suelo atenuando sus efectos, entre ellos la erosin" os tallos y o?as disipan partede la energ%a de la lluvia y del agua ue fluye por la superficie por interceptacin, de modo ue suefecto es menor" os sistemas radicales, contri!uyen a aumentar la resistencia del suelo y sucoesin"

e esta forma, la eficacia de la cu!ierta en relacin con la lluvia, depender fundamentalmente de lasuperficie de suelo cu!ierto y de la densidad de la vegetacin (n#mero de plantas por unidad desuperficie) y su altura"

+dems, la cu!ierta vegetal aumenta la asperea de la superficie, como se puede o!servar en la>a!la 2, con lo ue al reducir la velocidad del flu?o de escorrent%a disminuye tam!i$n su energ%a en

la superficie del talud"

>a!la 2" Valores del coeficiente de resistencia de Manning segn Petryk y Bosmajian 1!"#$%Tem&le 1!'($% y )ngman 1!'*$. + mayores ,alores de resistencia% menor ,elocidad del agua que

fluye &or la su&erficie y menor erosin.

a co!ertura me?ora el comportamiento del talud frente a los movimientos de masas de!ido a lacoesin ue le proporcionan al suelo las ra%ces, especialmente de ar!ustos y r!oles" as ra%cesfinas, aumentan la resistencia del suelo por la aderencia de sus part%culas a ellas" as gram%neas,


5/8

leguminosas y ar!ustos pueden reforar el suelo asta profundidades de 1 m, mientras ue losr!oles pueden llegar a reforar a profundidades superiores a m"

2. PROCESOS DE ALTERACIN DE TALUDES.

ara comprender como se produce la alteracin de los taludes, y cmo pueden evolucionar antediferentes estrategias de restauracin, es necesario conocer cmo act#an so!re ellos los procesoserosivos"

2.1. FOR*AS EROSIAS

e manera gen$rica, la erosin del suelo consiste en la p$rdida de sus part%culas por fragmentaciny arranue, con el posterior desplaamiento aguas a!a?o, por efecto del agua, el viento, la gravedady el la!oreo agr%cola o asociado a la ingenier%a civil"

Entre los diferentes procesos ca!e citar;

E!%"in ,%! "a#,ica$u!a' roducida parel impacto de las gotas de lluvia al caer so!re la superficie,lo ue compacta el interior del crter y corta los !ordes" a capacidad de infiltracin disminuye enel centro de los crteres, y la acumulacin de los fragmentos generados por el esfuero cortantelateral da lugar a una costra ue impide el paso posterior del agua acia el interior del suelo"

E!%"in #a(ina!'Es el resultado de la erosin causada por el con?unto de los impactos de gotas,ue act#an de forma difusa y el transporte por una delgada lmina de agua de escorrent%a a largo detoda la superficie del suelo"

E!%"in ,%! !/u!%" % c!cava"' uando las gotas de agua ue no se infiltran se congregan ycirculan por superficie de manera concentrada suele aumentar el esfuero de corte en el fondo de lospeueos canales o regueros, pudiendo dar lugar a crcavas de mayor tamao"


6/8

D"#i3a(in)%" % (%vi(in)%" n (a"a' uando la presin intersticial del agua en el talud,presin neutra, reduce la resistencia por friccin al esfuero cortante se inician desliamientos enmasa en ue parte del suelo se va ladera a!a?o

4.2.2. E")i(acin $ #a !%"in ,%! "0n)%(a".

En mucas ocasiones slo es posi!le acer una estimacin de la intensidad de la erosin en !ase aun reconocimiento visual" +unue apro.imado, se trata de una evaluacin ue siempre esrecomenda!le y ue puede ser de gran utilidad" En el reconocimiento de los taludes (desmontes,principalmente) ue se realice, durante la fase de construccin o una ve finaliada, ser de gran

utilidad la compro!acin peridica del estado y grado de erosin, mediante un con?unto de s%ntomaslos ue se asigna un valor tal como muestra la >a!la ;


7/8

Tabla -. ndicadores de estimacin de la erosin% ada&tados de Morgan 1!!"$.

ESTUDIO Y CARACTERIZACIN DE BIOINGENIERA

D-inicin

a inclusin de pastos, ar!ustos, r!oles y otros tipos de vegetacin en el diseo de ingenier%a parame?orar y proteger laderas, terraplenes y estructuras de los pro!lemas relacionados con la erosin yotros tipos de derrum!es superficiales en laderas"

a !ioingenier%a proporciona soluciones eficaces en t$rminos de costo a mucas de laspreocupaciones medioam!ientales cone.as al desarrollo de la infraestructura y a la creciente erosindel suelo" e!e pensarse como una a!ilidad ue los ingenieros pueden emplear para aumentar laefectividad de su tra!a?o"

Iioingenier%a del suelo y esta!iliacin !iot$cnica son t$rminos ue acer referencia al con?unto de

t$cnicas de tratamiento de taludes en las ue se utilia la vegetacin como elemento principal deesta!iliacin y control de la erosin" En funcin de la utiliacin o no de elementos estructuralesinertes y de la importancia relativa de la vegetacin como elemento de esta!iliacin, estas t$cnicasse clasifican en;

C%n")!ucci%n" viva"5ue englo!an las t$cnicas convencionales de revegetacin, ?unto con otrasms espec%ficas en las ue se utilian esue?es de especies leosas 0ramas y tallos,


8/8

fundamentalmente0 para desarrollar una cu!ierta vegetal esta!le y autosuficiente ue act#e como uncomponente estructural para el refuero y esta!iliacin de los taludes"

C%n")!ucci%n" (i6)a"5en las ue se utilian elementos vivos e inertes de forma com!inada" oselementos inertes proporcionan en un primer momento resistencia frente a los procesos erosivos yde inesta!ilidad, y progresivamente su importancia como agentes de esta!iliacin va disminuyendoal desarrollarse la cu!ierta vegetal"

FUNCIN DE LA PLANTA EN LA ESTABILIZACIN Y EL CONTROL DE LA EROSINDE TALUDES.

a vegetacin e?erce una gran influencia so!re la esta!ilidad superficial de los taludes, adems derepresentar me?oras de diversidad !iolgica y paisa?%stica" Esto sugiere la adopcin de la vegetacinsiempre ue sea posi!le entre las medidas de esta!iliacin y control en taludes" >odos estosefectos, o !eneficios, de la proteccin de la vegetacin dependen de las condiciones particulares decada talud y, so!re todo, de su implantacin efectiva"

Tabla #. Beneficios de la ,egetacin res&ecto a la erosin y la estabilidad.

Estabilidad d

Documents

Transcript of Estabilidad d