Sistema de Hidrosiembra

Universidad de Santiago de Chile

Departamento de Ingeniería en Obras Civiles

Construcción Pesada II

Hidrosiembra

Grupo A

Integrantes: Felipe Aguilar Morales

Hugo Bustos Novoa

Ana María Donoso Guerrero

Profesor: Esteban Jamett Quezada

Fecha entrega: 31 de agosto del 2012

Universidad de Santiago de Chile 2

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................................................. 3

CONSIDERACIONES DE DISEÑO ................................................................................................................................. 5

COMPONENTES DEL SISTEMA ................................................................................................................................. 20

PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN ........................................................................................................................... 35

Proceso constructivo .............................................................................................................................................. 35

Procedimiento de hidrosembrado con malla biodegradable ......................................................... 36

Mantención del hidrosembrado. .................................................................................................................... 36

Consecuencias de una mala ejecución. ........................................................................................................ 37

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA HIDROSIEMBRA ..................................................................................... 38

CASOS EN CHILE .............................................................................................................................................................. 39

CONCLUSIONES................................................................................................................................................................ 42

BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................................................................. 45

ANEXO A .............................................................................................................................................................................. 46


INTRODUCCIÓN

El problema de la erosión en taludes de distinta naturaleza y magnitud conlleva a

una serie de situaciones de peligro, que van desde desprendimientos de pequeñas

partículas hasta deslizamientos totales de la masa de suelo.

En general, los manuales de diseño indican que no es una solución práctica

aumentar la inclinación del talud ya que esto requiere un mayor movimiento de tierra,

lo que implica al final un mayor relleno ya que no todo el espacio destinado a obra

sería utilizado y finalmente un encarecimiento al proyecto en sí, sino que se apunta a

protegerlo con materiales relativamente impermeables y cohesivos. La elección del

tipo de protección es importante en todos los ámbitos, ya sea desde el punto de vista

económico, constructivo, técnico, social y medioambiental. Con respecto a este último

punto se encuentra el enigma de la intervención de las obras civiles en el medio

ambiente y su efecto en la población, lo que actualmente es relevante en todo el

mundo. A causa de esto, la tendencia mundial apunta a la protección de taludes

eficientes, económicos, de rápida instalación, fácil mantención y por sobretodo

amigables con el medio ambiente. En consecuencia, en la actualidad existe gran

cantidad de tecnología que ofrece distintos tipos de solución dependiendo de los

requerimientos de cada obra, por lo que al realizar dicho trabajo, cada empresa opta

por su dosificación más conveniente.

Entre otras, la revegetación de taludes es una técnica empleada en países

desarrollados como Estados Unidos, Japón, Brasil, Francia, Italia, etc. La unidad para

llevar a cabo este propósito es la “Hidrosiembra”, técnica inventada en 1940 en

estados unidos por Charli Finn y promovida por la empresa FINN Corp, la cual confió

en esta idea y lanzó al mercado las primeras máquinas hidrosembradoras (las cuales

eran mecánicas), para así poder abarcar una mayor cantidad de área en el menor

tiempo posible. Está considerada una de las técnicas más eficientes para controlar y

prevenir la erosión y la sedimentación en taludes, terraplenes, botaderos de material,

campos deportivos, proyectos residenciales y viales.


La técnica de la hidrosiembra a grandes rasgos, es una herramienta utilizada para

luchar contra la erosión y la desestabilización de taludes o terrenos poco

consolidados, proceso en que se mezclan semillas, agua, material orgánico,

fertilizantes, fibras de maderas suaves (mulch); con el fin de ser proyectados a

grandes presiones por una maquina hidrosembradora, para lograr la siembra a

distancia (en terrenos de difícil acceso) y obtener carpetas vegetales rápidamente,

logrando en el corto plazo controlar la erosión. Es de suma importancia para el éxito

de la hidrosiembra la experiencia de quien o quienes la proyectan y ejecutan.

Cabe destacar la gran cantidad de ventajas que tiene este sistema, al contrario de

las desventajas, las cuales no son de mayor preocupación si se hizo un análisis

responsable sobre los factores que afectan esta técnica.

Se considerarán 3 ejemplos claros en donde se aplicó de manera exitosa esta

técnica en nuestro país, los cuales sirven de apoyo para resaltar lo bueno, bonito y

barato que puede resultar, la buena ejecución de este recurso.


CONSIDERACIONES DE DISEÑO

Para el diseño de la hidrosiembra se deben considerar variables desde el ámbito

de la mecánica de suelos hasta de la situación climática del lugar. Dentro de lo que

trata la mecánica de suelos algunas variables pueden ser la inclinación, el tipo de

suelo, etc.

Antes de adentrarse en lo que significa el diseño de la hidrosiembra, se debe de

tener en cuenta que no existe una receta para determinar los componentes y procesos

que participan en la técnica de la hidrosiembra.

En chile no existe una normativa específica para el sistema de la hidrosiembra a

diferencia de Estados Unidos que consta con una norma (guía) generada por el

departamento de transporte del estado de California.

Lo que se presentara de aquí en adelante se dividirá en los siguientes puntos:

- Factores que regulan el diseño:

Vegetación.

Tipos de suelo.

Semillas.

Fertilizantes.

Enmiendas orgánicas.

- Referencia de diseño en el extranjero:

Normativa departamento de transporte, estado de California (Caltrans).


Factores que regulan el diseño:

Vegetación:

La vegetación en la hidrosiembra es el componente principal para que el sistema

funcione debido a que es la que controla el proceso de erosión y además funciona

como elemento de protección y conservación del suelo, ya sea en superficie,

protegiendo y sosteniendo el suelo, como en profundidad, aumentando la resistencia y

cohesión. También, tiene una influencia fundamental en el nivel de humedad y en la

capacidad de retención de agua.

Lo más trascendente para la hidrosiembra es en la estabilidad de taludes, generando

en estos:

Mejoras físico, químicas y biológicas del suelo al aumentar la profundidad

efectiva (espacio que penetran las raíces para obtener agua y nutrientes),

aireación, capacidad de almacenamiento de agua y nutrientes.

Mejora la estructura del suelo mediante su sistema reticular aumentando la

agregación (agrupación de partículas) y porosidad del suelo.

Incrementa la cohesión del suelo, logrando el reforzamiento mecánico, debido

a la densidad de las raíces, su resistencia a la tracción, fricción y orientación

respecto a la dirección y alineamiento de las raíces.

Aporte de material orgánico

Mejora la cobertura del suelo, protegiendo de la lluvia directa, disminuyendo

los efectos de erosión por acción del agua y del viento.

Para la elección de las especies a utilizar se deben manejar varias variables, tales

como:

Climáticas: toda especie se desarrolla bajo determinadas condiciones

agroclimáticas.

Edáficas: tipo de suelo, textura y composición química.

Hídricas: riego necesario para establecerse y lograr su auto subsistencia.


Morfológicas: en su parte expuesta son referidas más bien a la arquitectura

del lugar; pero las raíces tienen que dar la estabilidad deseada al suelo, esto

lo logran mediante sus raíces las cuales tienen ser resistentes a la tracción.

Regeneración: capacidad natural de propagarse en el medio.

Agresividad y dominancia: factores de persistencia y expansión.

Capacidad de recuperación de suelo: atributo de las plantas que esta dado

por la capacidad de retener el suelo mediante su sistema radicular.

Lo recomendable es utilizar especies nativas, realizando una evaluación de la

composición vegetal y sus características e importancia para los fines requeridos.


A continuación se presenta un cuadro con las especies nativas para la colonización de

taludes:

´


Tipo de suelo:

La germinación y consolidación de la vegetación está ligado por el tipo de suelo

presente en la superficie. Algunos de los problemas que se presentan con mayor

frecuencia son la ausencia de materia orgánica, la pobreza en elementos nutritivos, las

estructuras poco desarrolladas o inestables y las texturas extremas, que derivan en

una capacidad de retención de agua excesiva, con tendencia al encharcamiento.

A continuación se presenta un cuadro sobre la estimación de la potencial erosión

general en la superficie y capacidad de crecimiento de plantas en suelos

seleccionados:

Otra variable corresponde a la pendiente de la superficie del terreno, siendo este

incidente en la mezcla, para la elección del medio fibrosos y de adherencia las


empresas dedicadas a la elaboración de estos productos entregan recomendaciones

dependiendo de la pendiente del talud con la cantidad por área. Como por ejemplo la

empresa Profile Products Llc.

Semillas:

Para elegir la mezcla de semillas solamente hay que estudiar la flora autóctona del

lugar. Como se menciono anteriormente dependiendo del lugar geográfico se

encuentran distintos tipos de especie, es por esto, que para realizar una mezcla una

buena recomendación es ensayar 15 especies entre herbáceas y arbustivas de las más

abundantes de la zona, por lo normal, un 95% de especies herbáceas y un 5% de

especies arbustivas.

Como el costo forma parte fundamental en cualquier proyecto, en la semilla existen

2 características que son relevantes al momento de calcular la cantidad a utilizar,

estas son, la pureza y la geminación. La pureza corresponde al porcentaje de semillas

que tienen el mismo origen (P.e. un 95% de pureza, de 100 semillas, 5 son extrañas y

el resto son puras) y la germinación indica el porcentaje de semillas que germinan

(P.e. un 95% de germinación, de 100 semillas, 5 no germinan y 95 lo hacen). Para

calcular el porcentaje real de semillas que germinaran, se deben multiplicar la pureza

y la germinación y se dividen por 100, debido a esto es que el costo se puede ver

afectado al momento de la semilla a utilizar ya que, si se tiene una semilla X, con un

porcentaje de pureza de 90% y de germinación de 85% y un costo de $4000 pesos,


nos da un valor real de germinación de 76,5% y el costo real de la semilla X es de

$5230 pesos aprox. Por lo tanto, se puede deducir que la semilla que se cree que es

más barata al final no lo es. Por lo tanto, este simple cálculo puede ayudar a ahorrar

dinero y al mejor empleo posible de lo comprado.

Fertilizante:

Este cumple la acción de suministrar nutrientes al suelo, por medio de abonos

orgánicos o inorgánicos, con el fin de incrementar la fertilidad del suelo y a la vez la

disponibilidad de los nutrientes para las plantas.

La baja fertilidad del suelo puede deberse a la escasez de nutrientes o la presencia

de sustancias toxicas, que provocan que los nutrientes, aun estando en altas

cantidades, no pueden ser aprovechados por las plantas.

Existen 3 grandes macro nutrientes:

Nitrógeno (N): participa directamente en la división y expansión celular y

crecimiento en las plantas.

Fosforo (P): fomenta el crecimiento de las raíces de extensión así como la

ramificación lateral.

Potasio (K): contribuye a la apertura estomática, también aumenta la

fotosíntesis.

Las mezclas se realizan en base a estos 3 macro nutrientes la cual se indica N-P-K,

siendo la cantidad de masa que se requiere. Para seleccionar los componentes de las

mezclas, es importante considerar los siguientes criterios:

Contenido de nutrientes.

Compatibilidad de los componentes, esto quiere decir que no todos los

fertilizantes al mezclarse entre sí permanecen estables durante mucho tiempo

(son compatibles), algunos reaccionan entre sí causando pérdidas de

elementos. nutritivos, ya sea por volatilización o transformación a formas no

accesibles para la planta.


Tamaño de las partículas, se recomienda mezclar fertilizantes de igual

presentación, para que su aplicación en el terreno sea más uniforme.

Costo por kilogramo de nutriente contenido en el terreno.

Para el cálculo de la dosificación se debe realizar previamente un análisis en

laboratorio que indique los contenidos de nutrientes existentes en el terreno. Luego

mediante proporciones que incluyen, la cantidad de área a hidrosiembra,

requerimientos de la planta (%) y cantidad de mezcla de macro nutrientes, se calcula

la cantidad a utilizar.

Enmiendas orgánicas:

Se aplican para incrementar la fertilidad del sustrato y mejorar sus propiedades

físicas. Los nutrientes contenidos en la materia orgánica están en una forma química

que permite una absorción lenta por las plantas, de manera que los niveles de

fertilidad del sustrato se mantienen a largo plazo.


Esta va a depender de las condiciones del suelo (clasificación, pendiente, etc.),

condiciones climáticas, disponibilidad, maquinaria y costo del proyecto. Las

cantidades vendrán dadas por recomendaciones del producto a utilizar.

En esta clasificación se encuentra el mulch, el cual será profundizado en la sección

componentes del sistema.

Referencia de diseño en el extranjero:

En el caso de Estados Unidos, se tiene una mayor estandarización tanto para el

diseño como en la calidad de los materiales. Cabe destacar que el sistema de la

hidrosiembra fue creado en este país y su desarrollo es consecuente con el tiempo que

lleva en el mercado. A continuación se presenta la sección que trata el tema de la

hidrosiembra en el documento “Guidance For Temporary Soil Stabilization”.

Normativa departamento de transporte, estado de California (Caltrans):

Section 2.2.2 Hydroseeding (SS-4)

La hidrosiembra es el proceso de vegetar áreas perturbadas del suelo mediante la

aplicación de una mezcla de emulsión estabilizadora, semillas, fertilizantes y fibra de

madera para tierra removida utilizando equipos de hidro-mulch. La hidrosiembra

estabiliza las áreas perturbadas del suelo, control de erosión, proporciona control de

polución mediante la disipación de la energía de lluvia, aumento de infiltración y

retiene los sedimentos. La hidrosiembra puede aplicarse de las siguientes maneras:

Solo

Mulch hidráulico

Aglomerante de suelo (soil binder)

Mulch (integrado o con aglutinante de suelo)

Productos laminados para el control de la erosión

Mulch de fibra Madera


Limitaciones de la hidrosiembra

Categoría Limitación

Selección La efectividad de la hidrosiembra puede estar limitada por el potencial incremento de la erosión durante el periodo de consolidación de la vegetación.

La hidrosiembra no debe utilizarse en zonas en que podría haber inminentes movimientos de tierra, y por tanto, hay que volver a aplicar.

Instalación Algunas regiones pueden tener un crecimiento limitado debido al aumento del clima frio. Para la consolidación de la vegetación se debe coordinar con las condiciones climáticas o las estaciones climáticas de la región.

Puede ser difícil consolidar la vegetación en las laderas de gran pendiente y con un clima árido. Algunos tipos de suelo (por ejemplo: tierra arenosa) también son difícil para el crecimiento de la vegetación.

La temperatura de equilibrio del suelo y el contenido de humedad durante el periodo de germinación es esencial para la consolidación de la vegetación.

La vegetación no puede consolidarse adecuadamente sin incluir un riego complementario, lo que puede aumentar considerablemente el costo.

Se debe tener cuidado de no rociar la mezcla sobre la vegetación existente, las aceras, calles, etc.

Caminar, equipos móviles, y/o el tráfico vehicular a través de las áreas donde se aplica una hidrosiembra dañara el BMP (mejor gestión de la practica), pisoteando, destruyendo la semilla y el brote de estas.

Condiciones de flujo

La hidrosiembra no debe ser utilizada en áreas que concentren flujos de movimiento rápido o flujos de hojas de un alto volumen porque tienen unas tendencias a ser lixiviados a menos que sea utilizado junto con un BMP que puedan soportar flujos concentrados.

Cuando sea necesario se debe utilizar otro tipo de estabilización de suelos y distintos BMPs para el control de sedimentos, para reducir


la longitud de la pendiente y limitar el área del flujo donde se aplica la hidrosiembra.

Tiempo de efectividad

La hidrosiembra no es un método de estabilización de suelos inmediato. Si no hay tiempo suficiente para la consolidación del suelo, debe ser usado con los métodos antes mencionados.

Duración No se recomienda para tiempos cortos de vegetación.

Mantención La re aplicación de la hidrosiembra puede ser necesaria para una estabilización efectiva del suelo durante la temporada.

Si no se realiza mantenimiento adecuadamente (por ejemplo: cortado, regado, etc.) El pasto es un peligro de incendio.

La vegetación temporal puede tener que ser eliminado antes de la consolidación de la vegetación final.

Normas y especificaciones

La selección de los materiales para hidrosembrar debe ser aprobado por el

coordinador del distrito de aguas pluviales y paisajismo con las especificaciones de la

sección 20-3.04B y de las disposiciones particulares del proyecto. Al igual que la

mezcla de semillas las cuales se verán sujetas a la sección 20-2.10. Para seleccionar las

mezclas apropiadas para la hidrosiembra, una evaluación de las condiciones del suelo,

topografía del lugar, estación/clima, áreas adyacentes ambientalmente sensibles,

necesidades de mantenimiento, planes que son requeridos para una vegetación

permanente.

Todas las semillas incorporadas en la mezcla de la hidrosiembra, debe cumplir con la

ley de semillas del estado de California del departamento de agricultura. Cada bolsa de

semilla deberá tener impresas la especie, la pureza, porcentaje de germinación,

garantía del comerciante, y fechas de vencimiento. El envase deberá estar etiquetado

para reflejar claramente la cantidad de semilla pura.


Desde fuentes inoculantes deberán se especificadas las especies y se aplicaran a razón

de 2 kg de semilla inoculante por cada 100 kg de semilla.

El fertilizante comercial deberá ser seleccionado de acuerdo a las especificaciones de

la sección 20-2.02 y se ajustara a los requisitos del “California Food” y el código de

agricultura.

La selección de un sistema de riego temporal (si es necesario) se seleccionara de

acuerdo con las especificaciones de la sección 20-5.

Antes de la aplicación de la hidrosiembra, la superficie del suelo debe estar preparada

de acuerdo a las especificaciones de la sección 20-2.01 y 20-3.02.

La hidrosiembra se puede realizar en un paso como también en un proceso de

múltiples pasos. Cuando se realiza en un solo paso la tasa de producción de semillas

deberá ser mayor para garantizar que todas están en contacto directo con el suelo. En

cambio el proceso de múltiples pasos asegura el contacto directo de las semillas con el

suelo.

Aplicar un mulch hidráulico, mulch, o mulch de fibra de madera sobre la parte

superior del área hidrosembrada (si es necesario) para mantener las semillas en su

lugar y moderar la temperatura y humedad del suelo hasta que estas germinen y

crezcan. Referido en las especificaciones de la sección 20-2.06, 20-2.07, 20-2.08, 20-

2.11 y 20-3.03.

El resembrado (semilla, fertilizante, abono y agua la temporada de siembra), se utiliza

no menos de la mitad de las dosis de aplicación originales o según sea necesario para

mantener la carpeta de pasto y estimular la consolidación de la vegetación.

Tabla 2.2.2.b “ Aplicabilidad de la Hidrosiembra a las características del sitio” de

normativa Norteamericana , ver en anexo A.


Sistemas complementarios para la hidrosiembra

En Ocasiones es importante proteger a la hidrosiembra en etapas iniciales (antes de

la germinación de la semilla) de la erosión producida por la lluvia, el viento, hielo, o de

la radiación solar en exceso; además de los desprendimientos de algunas partículas de

suelo que puedan afectar el funcionamiento de la obra civil como lo es un talud en una

carretera, provocando un riesgo tanto para los usuarios de la vía como peatones.

Debido a lo anterior es importante considerar el uso de protección para la

hidrosiembra en cuestión. En los últimos años se han desarrollados numerosas

técnicas, productos y materiales que ayudan muy eficazmente a alcanzar buenos

resultados en conjunto con la hidrosiembra. A continuación se explicaran los más

utilizados.

Mantas orgánicas o geomanta: red de material orgánico (biodegradable) y/o

sintético, que se coloca sobre la hidrosiembra con el fin de protegerla

inmediatamente de la acción de la lluvia, hielo, viento, etc. Además de entregar

un confinamiento temporal de la capa vegetal (evita desprendimientos

superficiales). Su duración es variable, depende de su tiempo de

biodegradación. También existe otro producto llamado malla orgánica, que

actúa de manera similar, solo se diferencia en que posee orificios de mayor

abertura, lo que es una ventaja ante una mala aplicación de esta medida, pues

si el mallado es muy tupido puede impedir el crecimiento completo del tallo,

perjudicando la hidrosiembra.

A continuación una ilustración de malla o red orgánica.

Recuperada el 24 de agosto de 2012, fuente: http://www.gersa-medioambiente.es/redes_organicas.html


Los geosintéticos se utilizan generalmente para proteger la superficie del talud

frente a la erosión y sujetar las capas superficiales del terreno. También favorecen y

aceleran los procesos de arraigo y desarrollo de las plantas.

Mallas de refuerzo: productos norteamericanos que

consisten en 3 mallas de refuerzo, compuesto por una malla

ondulada, y dos extendidas. Estas están diseñadas para

maximizar el rendimiento a través de 3 fases de desarrollo

vegetativo, donde la etapa uno se refiere a la colocación

cuando aun no se ha germinado la semilla ( sin vegetación), luego cuando

recién comienza a establecerse la vegetación y posteriormente la madurez de

esta.

Este sistema ayuda a reforzar el anclaje de las raíces, favorece el crecimiento

del tallo lo que ayuda a lograr una mejor estabilidad en el corto plazo, además

ayuda a crear un plano de corte que desvía el agua, haciéndola fluir fuera de la

superficie y disminuye la velocidad de escorrentía; mejorando aun más el

control de la erosión a largo plazo. Asimismo, mejora las condiciones de

acolchado del hidrosembrado.

Recuperada 24-08-2012, fuente:http://www.controlerosion.es/?page_id=6


A continuación se muestra un esquema de este sistema:

Geomallas: producto sintético de estructura cuadriculada de polipropileno,

eficaz en el refuerzo de entrelazado del binomio planta-suelo. Es resistente a

acciones de microorganismos y ataques ambientales, es durable en el tiempo y

aumenta la eficacia tras la aplicación de la hidrosiembra.

Ilustración: fases de hidrosembrado con mallas, fuente:

http://www.sistemasgeotecnicos.cl/Upload/Vmax3_2.pdf

Recuperada el 27-08-2012, fuente: http://www.controlerosion.es/?page_id=6


COMPONENTES DEL SISTEMA

Los componentes de la hidrosiembra se basan en su mezcla y la maquinaria

empleada para lograr su objetivo.

Principales componentes de la mezcla

Semilla: El tipo de semilla dependerá de las características climáticas del lugar

en donde se implemente este sistema, vegetación existente en el lugar, etc.

Dentro de los tipos de semillas más utilizados se encuentran las gramíneas y

leguminosas (dentro de las cuales existen diferentes especies). Las

características de las gramíneas es que poseen raíces fasciculadas consiguen

fijar el terreno y su estructura aérea en ocasiones compleja en forma de

macollas, disminuyen la erosión superficial; mientras que las leguminosas

suelen tener raíces pivotantes, pero gracias a sus nódulos radicales se

independizan del abastecimiento del nitrógeno, lo cual es muy conveniente en

terrenos empobrecidos como pueden ser los taludes de carretera. En general la

elección de la especie dependerá del clima, temperatura, humedad; factores

que se explicaron anteriormente.

Recuperada el 23 de agosto de 2012, fuente: http://www.cadp.org.ar/docs/congresos/2008/53_3.pdf


Agua: Debe ser limpia no necesariamente potable, otorga fluidez a la mezcla,

esto es importante a la hora de la aplicación. Se debe tener en cuenta el PH del

suelo, para alcalinizar o acidizar el agua según corresponda.

Fertilizante: Estos sirven para mejorar el rendimiento y productividad del

cultivo, contienen una serie de nutrientes y minerales que ayudan a suplir las

deficiencias del suelo en donde se aplicara la solución. Su uso debe estar

regulado, pues el abuso de este producto más que producir un bien perjudicara

la siembra. Dentro de los nutrientes y minerales contiene fosforo, nitrógeno,

magnesio y potasio.

Mulch: se define como mulch a toda cubierta orgánica e inorgánica, que tiene

un efecto protector, aunque normalmente solo se utiliza este término para

hacer referencia a materiales orgánicos desmenuzados. Se suelen utilizar

residuos agrícolas (paja de cebada, trigo y cascaras de arroz), forestales

(serrín, astillas corteza, pasta triturada de papel, etc.), fibras naturales, etc. Este

producto extendido sobre el suelo aumenta la capacidad de campo, ejerciendo

un efecto protector ante la temperatura generando una especie de microclima

en la superficie del terreno, mejora la microbiología y disminuye la erosión ya

sea eólica o hídrica.

Recuperada el 23 de agosto de 2012, fuente: http://www.projar.es/


¿Cómo funciona?

Sus fibras se enganchan y de adhieren a la tierra, formando una red de tejido

que fija las semillas al suelo. Esta red actúa como una segunda capa de tierra

que protege del viento y la lluvia, aislando la semilla de la agresividad del

clima.

Existen de variados tipos, en general esto depende del tipo de la riqueza del

suelo en el cual se emplee, a la erosión a que este mayormente expuesta la

superficie del terreno y al tipo de maquinaria utilizada para la hidrosiembra.

Colorantes: tinte concentrado que ayuda a la dosificación visual de la siembra.

También se puede utilizar para la diferenciación de distintas mezclas en un

mismo talud.

Fijadores o estabilizadores: pueden ser líquidos o en polvo, ayudan a mejorar

la permeabilidad del suelo, mejorando la adherencia del mulch con el suelo

aumentando la duración de este, para ayudar a la germinación de las semillas.

Promoviendo el control de la erosión (por agua o por viento) durante el

proceso de germinación de la semilla. Dentro de estos tipos hay de dos clases,

un compuesto de origen coloidal proveniente del procesamiento de algas

marinas, cuya dosificación de 400 kg/ha, y otro un compuesto formado por

polímeros orgánicos e inorgánicos, cuya dosificación es de 50 kg/ha, en general

los estabilizadores le aportan al suelo N, P, K, Cu, B, Zn, Mn, Mo, I.

Recuperada el 23 de agosto de 2012, fuente: http://www.controlerosion.es/?page_id=1262


Anti polvo: es un producto que se aplica mezclado con agua sobre el suelo. Evita la

formación de polvo en condiciones de tráfico rodado o peatonal.

Una nueva tecnología que ha sido incorporada a la hidrosiembra es la hidroestolonización,

que consiste en hacer un procedimiento parecido a la hidrosiembra pero la mezcla en este

caso lleva estolones, esta técnica se está utilizando en lugares de climas cálidos de Estados

Unidos , que posean suelos pobres y terrenos irregulares.

Recuperada el 23 de agosto de 2012, fuente: http://www.controlerosion.es/?page_id=28

Recuperada el 24-08-2012, fuente: http://www.enymer.com/hidrosiembra/productos-de-hidrosiembra


Maquinaria empleada para la hidrosiembra

En la hidrosiembra actual se están ocupando 2 tipos máquinas, mecánicas e

hidráulicas.

Máquinas mecánicas

La mezcla para la realización de la hidrosiembra se realiza mediante agitación

manual. Las hidrosembradoras mecánicas más conocidas son las de la marca “Finn”,

que a su vez, es la empresa más precaria en la realización de éste tipo de maquinaria.

Existen 9 tipos de maquinaria Finn, todas funcionan de la misma manera, lo único

que varía es la capacidad que tiene cada una y la distancia de la manguera que rocía la

mezcla en el suelo objetivo.

Todas las bombas funcionan con transmisión directa a través de embrague eléctrico,

el funcionamiento de la bomba es independiente del agitador y además la bomba es

ajustable desde el exterior.

Hidrosembradora T30

Tienen una capacidad de 1230 litros y el alcance de la descarga es de hasta 23 metros desde la bomba.

Recuperada el 25-08-2012

Fuente: www.projar.es

Hidrosembradora T60

Tiene una capacidad de2270 litros y el alcance de la descarga es de hasta 27 metros desde el cañón.




Hidrosembradora T75

Tiene una capacidad de 3100 litros y el alcance de la descarga es de hasta 45 metros desde la manguera.



Hidrosembradora T90





Hidrosembradora T120





















En general presentan un rendimiento de 200 l/min


Máquinas hidráulicas

Estas máquinas ocupan una bomba hidráulica para la realización de la hidrosiembra.

Las más modernas son 3 tipos:

Serie TurfMaster

De esta serie tenemos 2 tipos, TM35 y TM60

TM35 (TurfMaster con un tamaño del estanque de 350 galones)

Características

Agitación: Por chorros con un solo tubo

Manguera estándar: 100 pies (30,48 m) de manguera trenzada transparente de

1 ¼”

Capacidad de mulch: 120 libras (54,43 kg)

Cobertura por tanque: 4000 pies cuadrados (371,612 m2)

Peso por unidad: 900 libras (408,233 kg) vacía y 3440 libras (1560,357 kg)

llena


Fuente: http://www.easylawn.com


TM60 (TurfMaster con un tamaño del estanque de 600 galones)

Características

Agitación: Por chorros con un solo tubo

Manguera estándar: 100 pies (30,48 m) de manguera trenzada transparente de

1 ¼”

Capacidad de mulch: 220 libras (99,79 kg)

Cobertura por tanque: 8000 libras

Peso por unidad: 1020 libras (462,664 kg) vacía y 5900 libras (2676,194 kg)

llena



Características generales

El equipo de hidrosiembra de la serie TurfMaster está diseñado para la fijación de paja

e hidrosiembra liviana. Recomendado para personas que se estén iniciando en este

tema.

Este tipo de hidrosembradora son muy sencillas de usar, por lo que una sola persona

puede realizar la labor de sembrar, fertilizar y colocar el mulch (cubierta protectora)

con mucha facilidad a razón de 2 acres (8093,712 m2) por día con un costo bajo.

En general este tipo de maquinaria tiene un rendimiento de 370 l/min.


Funcionamiento

La hidrosembradora funciona a través de una bomba hidráulica que desarrolla

presiones mayores en comparación a otras, por lo que ésta máquina permite mezclar

mezclas más espesas y aumentar la eficacia del mulch sobre la mezcla.

Además, conociéndose lo complicado que es bombear mezclas más espesas, el tanque

está montado en sus apoyos con una pequeña inclinación y un depósito de 4” que

permite un mejor drenaje.

Máquina moderna Máquina antigua

Recuperada el 24-08-2012 Recuperada el 24-08-2012

Fuente: http://www.easylawn.com Fuente: http://www.easylawn.com

Serie Landscaper

Luego de la serie TurfMaster, la siguiente máquina a tener en consideración es la de la

serie Landscaper; en esta encontramos la tipo L65 (650 galones de capacidad), L90

(900 galones de capacidad) y L120 (120 galones de capacidad). Al tener más

capacidad, podemos almacenar mucho más mulch y requieren menor mantención que

las máquinas con agitación mecánica.

Los 3 tipos de unidades de ésta serie vienen en un formato estándar de una manguera

estándar de 100 pies trenzada transparente de 1 ¼” y 3 boquillas nuevas y más

grandes que de la serie anterior. También se dispone de una manguera de 25 pies con

un corte en la boquilla que se utilice con lo cual se le permite al operador

hidrosembrar fácilmente alrededor de edificios.


Además se le puede incorporar una torreta, con la cual se puede hidrosembrar hasta

una distancia de 145 pies gracias a la presión de la bomba hidráulica que posee. Una

manera efectiva de realizar la pulverización es con 2 operadores, uno con la manguera

y otro en la torreta, así alcanzando eficiencias mucho mayores.

Las del tipo L90 y L120 traen una moledora eléctrica para acelerar el escurrimiento de

agua y a su vez el de hidromulch; ésta moledora puede procesar un fardo de mulch

cada 15 a 20 segundos. Debajo de la moledora hay un chorro de agua que humedece

inmediatamente el mulch y lo incorpora a la mezcla. Junto a la moledora hay una boca

de llenado de 16” donde se puede cargar semillas, fertilizante y fijador al mismo

tiempo que carga el mulch.






Serie contractor

Esta serie de hidrosembradora es la de mayor volumen; la agitación se realiza

mediante paletas, ya que para los tanques de mayor tamaño es la más eficiente.

Este tipo consta de un motor de 54hp provocando que la agitación mencionada

anteriormente sea de forma agresiva conservando en suspensión hasta los

componentes de la mezcla más complejos.

Al igual que la serie Landscape cuenta con una moledora de mulch, con lo que la fibra

aglomerada se mezcla de mucha mejor forma luego de pasar por la moledora

mencionada.


Las mangueras se pueden conectar directamente a la bomba, lo que permite lograr

que se bombeen con mayor libertad mezclas más espesas y luego terminada la

pulverización se puede desconectar sin problema alguno lo que la hace muy práctica.

Esta serie cuenta con la mayor capacidad de almacenaje tanto en el tanque como en la

cubierta contando con escalera en la parte superior e inferior.

Las unidades de capacidad de 1200 galones o mayor constan con una compuerta

deslizante en cubierta con el fin de facilitar la carga de mulch.

Para cargar el tanque con todos los componentes de la mezcla, este tanque cuenta con

tres aperturas separadas, por lo que se pueden cargar en conjunto.

Según la capacidad del tanque hay distintos tipos de esta serie, C95, C125, C170, C280,

C330; en donde los tipos C280 y C330 tienen un motor de 174 hp, mayor que el motor

de 54 hp que tienen los demás tanques, ya que al tener estos un tanque de mayor

volumen, se necesita un motor de una potencia mayor para que sea capaz de mover

las paletas con mayor velocidad y así mantener en suspensión los elementos que

componen la mezcla.

Cabe destacar que esta serie todavía no está definitivamente completa su realización,

por lo que faltan detalles menores que afinar, que al realizar una hidrosiembra en un

terreno de varios metros cuadrados puede influir significativamente en el costo de

ésta partida en particular.

Modelo C95 Modelo C125




Modelo C170 Modelo C330




PROCEDIMIENTO DE EJECUCIÓN

Algunas recomendaciones previas a la ejecución

Se debe verificar que no se produzcan sitios de acumulación de agua como

depresiones que producen estancamiento de aguas, lo que implica que la

semilla en ese lugar se pudra y no germine adecuadamente.

En casos en que el suelo no posea la suficiente capacidad de ser

hidrosembrado, se debe extender una capa de suelo vegetal para generar las

mejores condiciones, y así asegurar el éxito de la hidrosiembra. El espesor de

esta capa va a variar dependiendo de la riqueza del suelo.

Las irregularidades de la superficie del talud provocadas por la erosión deben

ser eliminadas para crear una superficie razonablemente lisa y perfilada.

El tratamiento de los regueros y depresiones más profundas se debe realizar

mediante su excavación y relleno, con tierras naturales y material vegetal para

que la semilla sea capaz de enraizar.

En taludes antiguos es necesario retirar los bolones de piedra sueltos que

puedan existir.

Proceso constructivo

Los ejecutores al poseer todos los elementos que componen la mezcla, los

depositan en la maquina hidrosembradora escogida para realizar el trabajo.

La hidrosiembra consiste en rociar una mezcla de los materiales antes

nombrados sobre la superficie a tratar.

Se realiza con un cañón o por medio de mangueras que pertenecen a la

maquinaria nombrada anteriormente. La expulsión de esta mezcla debe

realizarse de manera que el chorro no se oriente directamente sobre la

superficie a sembrar y cuidando que la mezcla no escurra por la superficie

del talud. Entre la boca del cañón y la superficie a tratar debe haber una

distancia que se calcula de acuerdo a la potencia de la bomba, pero suele ser

entre los 20 y 50 m.


La hidrosiembra se realizará en dos pasadas, la primera con semillas y la

segunda únicamente como recubrimiento.

La mejor época para realizar esta operación es el período otoñal.

Procedimiento de hidrosembrado con malla biodegradable

El talud debe estar limpio y escarpado unos 20 cm

Luego de la recepción del talud, se procede a instalar la malla, desenrollándola

desde la parte superior del talud, traslapándolas unos 5 cm en ambos lados

usando una fijación mediante corchetes de fijación en “U”, colocados en una

Angulo de 30° con respecto a la inclinación del talud y en sentido de la

pendiente. Utilizando como mínimo 3 ganchos por m2

La malla debe quedar apoyada sin tensiones

Una vez terminados los procesos de enmallado, se debe ejecutar la

hidrosiembra inmediatamente, con una doble pasada.

Mantención del hidrosembrado.

Se debe mantener un ambiente húmedo (no saturado) para la germinación de

la semilla, se recomienda regar 2 o 3 veces al día por 5 minutos. Disminuyendo

gradualmente hasta llegar a 3 o 4 veces por semana, dependiendo del clima de

la zona. El riego debe ser únicamente con aspersores o algún sistema parecido,

no directamente sobre la hidrosiembra.

Recuperada el 24-08-2012, fuente: http://www.enymer.com/hidrosiembra/productos-de-hidrosiembra


Consecuencias de una mala ejecución.

Cuando no se tienen en consideración las condiciones climáticas o no se toman

medidas de protección para la hidrosiembra, se producen efectos no deseados, que

conllevan al fracaso de la aplicación de esta técnica. Además, si el suelo no es apto o no

se aplican fertilizantes o estabilizadores adecuados puede ocurrir lo que se ejemplifica

en las ilustraciones siguientes.

En la figura de la izquierda, se muestra una semilla gernimando encima del suelo, y en la de la derecha se ven acumulacion de la hidrosiembra germinando y congelada.


VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA HIDROSIEMBRA

VENTAJAS DESVENTAJAS

Mayor integración paisajística del talud Limitaciones con respecto a condiciones climáticas, tipo se suelo y humedad.

Menor impacto ambiental que otros sistemas de control de erosión

Vegetación de muy rápido crecimiento no se recomiendan, pues producen un incremento

relativo del peso que actúa sobre el talud.

Menores cargas transmitidas al subsuelo, por lo que se puede construir en taludes con baja

capacidad soportante

Para sectores con menos de 1000 m2 no es conveniente utilizar esta técnica, debido a

que se derrocharían recursos. No sería conveniente económicamente.

Las raíces aumentan la resistencia al esfuerzo cortante, incrementando la

cohesión del suelo.

No se puede aplicar en suelos rocosos o con desprendimientos de rocas importantes.

Mejora la cobertura del suelo, protegiéndolo

de los impactos de lluvias, viento y nieve.

Al estar frente a grandes longitudes de pendientes, y climas en donde las tormentas son constantes, el volumen de escorrentía es muy elevado y la velocidad que adquiere es fuerte, erosiona demasiado y es necesario implementar medidas complementarias.

Se puede complementar con un geosintéticos, para mejorar su eficiencia

Económicamente superior con respecto a otros sistemas de control de erosión.

La absorción de agua por las raíces de las plantas produce drenaje de las capas

superficiales del terreno

Rápida ejecución

Requiere bajo mantenimiento, en cuanto a costos y mano de obra.

Permite proteger lugares de difícil acceso, abarca grandes longitudes

Permite regenerar la bioflora en un corto plazo (5 años aprox.)

Permite mejorar la capacidad de infiltración o permeabilidad del suelo, ayudando a evitar

la saturación prematura del suelo.


CASOS EN CHILE

Taludes de corte, mejoramiento ruta Cahuil – Bucalemu, VI región.

El camino, se puede dividir en tres tramos, en el primero existen taludes de corte de

más de 4 m que no poseen grandes fallas, pero su estabilidad era precaria debido a su

composición residual fina de baja resistencia al corte y expuestos a filtración de aguas

de colinas superiores; en el segundo tramo se tienen cortes superiores, con zonas en

donde se presenta un suelo residual con roca meteorizada, expuesto a cualquier tipo

de erosión; mientras que el tercer tramo posee cortes aun mayores que los anteriores

formados por esquistos micáceos producto de la meteorización de rocas meta

sedimentarias muy antiguas, donde la micro estructura del suelo es laminar y cuando

es remoldeado se tiende a convertir en barro. Condiciones para las cuales se optó a

usar una malla vegetal biodegradable y una hidrosiembra.

A continuación imágenes de la solución

Vegetacion creciendo bajo la malla

Imágenes de la solucion


Casino Enjoy Rinconada de los Andes

Ubicado en la V región, para la construcción de este centro de entretención se

realizaron muchos taludes de corte, los que en el corto plazo comenzaron a dar paso a

cárcavas y surcos en las pendientes generando desplazamiento y migración de fino

depositándose en la base de los cortes y las calles transitables.

La solución empleada se basó colocar en algunos sectores malla con fibra de coco, la

hidrosiembra cubrió en total 28.000 m2, se utilizó una razón de 350 gr/m2 de mezcla.

A continuación imágenes de la solución

Recuperada el 23-08-2012, fuente: EMIN, sistemas geotecnicos S.A.


Ruta La Pólvora, Valparaíso.

El problema de la erosión en esta ruta se debía a desarrollo crítico de cárcavas y

surcos producto de escorrentías superficiales provocando derrames al pie del talud.

Para este problema se decidió utilizar hidrosiembra y otros sistemas que la

complementan. Esta decisión se tomo a partir de las distintas problemáticas

existentes, tales como, presencia de flujo en la cima de los cortes, presencia de maicillo

en los cortes, por la zonificación del camino (clima mediterráneo) con aumento

gradual de las precipitaciones, presencia de una estación seca prolongada y

temperaturas que fluctúan de norte a sur desde 16°C y 13°C (tomando como

referencia el sector climático de Valparaíso).

Debido a los problemas nombrados, es que se toma la decisión de complementar la

hidrosiembra con malla vegetal biodegradable y algunos contrafosos (para disminuir

el volumen de escorrentía)

Los costos asociados a esta solución son del orden de $950/ m2 (incluye mallado y

todos los costos de hidrosiembra), con un gasto en riego de $4/m2.

Fuente: EMIN, sistemas geotecnicos S.A.


CONCLUSIONES

Mantener una cubierta vegetal en un talud produce indudables efectos

beneficiosos, tales como, evitar la erosión eólica e hídrica, aumentar la resistencia al

corte, ayudar a mejorar la calidad de vida del entorno que se ve afectado (natural y

social) y contribuir al medio ambiente ayudando a regenerar la bioflora.

En cuanto a la erosión hídrica, esta se ve disminuida debido a que la vegetación

produce una disminución en la velocidad de la escorrentía.

Esta técnica produce un aumento de la resistencia al corte, mejorando la estructura

del suelo aumentando la porosidad de este, produciendo un incremento de la cohesión

debido a las raíces propias de la vegetación que se utiliza.

La mejora en la calidad de vida se ve representado en que al tratar de utilizar la

misma vegetación asociada al ecosistema, los individuos (personas o vegetación ya

existente) del lugar no se ven afectado por la invasión de una especie que pudiera

perjudicarlas (en el caso de la vegetación), mientras que en el caso de las personas se

les hace más agradable el hecho de tener un paisaje verde en vez de metros y metros

de concreto, contribuyendo al confort ya sea habitacional o paisajístico.

Si bien la elección de esta técnica dependerá de las condiciones climáticas y

geográficas, tipo se suelo, elección de la semilla, etc. El uso de ésta con o sin refuerzo,

puede ser apropiada para taludes de terraplenes, restauración de laderas denudadas

de vegetación con motivo de construcción de carreteras, emplazamientos de edificios,

canteras, terrenos de minas abiertas, recuperación de paisajes destruidos por rellenos

sanitarios, canchas de golf y riveras de cursos de agua; las aplicaciones de esta técnica

son diversas y están adaptadas a las necesidades de cada Obra, debido a esto su

eficiencia e innovaciones tecnológicas que la acompañan y la hacen ser una alternativa

viable, confiable, amigable con el medio ambiente y por sobretodo económicamente

conveniente.


Cabe destacar que la elección de la semilla es de suma importancia pues esta es

responsable, en parte, del éxito de la hidrosiembra, en general, se prefieren las de

origen nativa o endógena, ya que presentan una mayor aceptación en cuanto al

desarrollo de la vegetación e invasión con especies que no son propias del lugar;

asimismo es importante la riqueza de ésta, pues no influye mayormente en los costos,

permitiendo una mayor certeza del éxito de la hidrosiembra.

En cuanto en normativa para utilizar en el diseño de la hidrosiembra, en Chile no

existe nada que regularice el accionar de los proyectistas, por lo que las empresas

dedicadas a este rubro aplican sus propias dosificaciones y calidades de material a

utilizar; en cambio, en Estados Unidos existe una guía, en donde se especifican la

calidad de los materiales exigiendo certificaciones reguladas por el mismo

departamento de transportes del estado de California (CALTRANS).

Al realizar un análisis de la normativa norteamericana, nos damos cuenta que como

país aún nos falta mucho, en cuanto a la regularización de las dosificaciones, la

calidad de las semillas, fertilizantes, abonos y mulch; además de un manejo de buenas

prácticas en cuanto a la aplicación de estos productos.

Sin perjuicio de lo anterior en el manual de carreteras en la sección 3.602.401. se

explicita el problema de la erosión y apunta en que el diseño debe considerar medidas

de protección contra la erosión, no siendo una solución práctica dar una mayor

inclinación al talud, sino se debe enfocar el diseño en protegerlo de alguna manera,

con soluciones que impliquen el uso de materiales impermeables y cohesivos (suelos

vegetales).

Se debe hacer hincapié en que esta técnica se está utilizando en Chile desde hace

pocos años, es por esto que aun no se masifica como en otros países, puede deberse a

este motivo que el avance en generar una normativa sea deficiente, sin embargo, al

ver los ejemplos en el país nos muestra que poco a poco la idea de favorecer el

entorno con mas áreas verdes y tener alternativas sustentables se hace más fuerte.


Desde el punto de vista de la sustentabilidad la hidrosiembra es considerada un

gran aporte a mitigar el impacto ambiental y social que generan construcciones de

gran envergadura como grandes taludes en proyectos viales y mineros.

Una de las desventajas que se mencionan es cuando la longitud de pendiente del

talud es muy grande, su material muy erosionable o son frecuentes los episodios de

lluvias torrenciales, el papel que juega la vegetación en la protección del talud frente a

la erosión superficial está limitado, y deben tomarse medidas complementarias para

prevenir la presencia de procesos erosivos y minimizar la intensidad de sus efectos.

Estas medidas consisten básicamente en actuar sobre el volumen de escorrentía,

reduciendo la entrada de agua al talud; y sobre la velocidad del agua de escorrentía,

disminuyendo la longitud efectiva de la pendiente.

La entrada de agua al talud puede reducirse mediante la construcción de una cuneta

de guarda o bien de un dique de intercepción en la cabecera del talud. Estas

estructuras recogen las aguas de escorrentía generadas en torno al talud.

La longitud efectiva de la pendiente puede reducirse mediante la construcción de

una serie de bermas o terrazas, transversales a la línea de máxima pendiente. Estas

bermas deben tener una cuneta o zanja en su interior o darles una caída para poder

recoger y conducir las aguas fuera del talud. La anchura de este tipo de bermas puede

ser variable, desde pequeños escalones intermedios, hasta amplias terrazas; en la

literatura se recomienda una anchura no inferior a 1- 1.5 metros.

En nuestro país no hay conciencia ecológica, por lo que este tipo de prácticas no se

valoran como debería ser; es decir, el ocupar o no ocupar esta técnica no trae un

beneficio a la empresa que lo realiza, como por ejemplo en países europeos como

Alemania o Suecia, en donde por hacer construcciones con un mayor poder ecológico

la empresa realizadora de la actividad obtiene algún beneficio como puede ser mayor

cantidad de metros cuadrados para construir.


BIBLIOGRAFÍA

“Estabilización y control de la erosión. Revegetación de taludes”, Carmen

MATAIX GONZALEZ, Alba Ingenieros Consultores, S.L.

Comercial PROJAR, S.A.: “Información técnica”

Calculo de fertilizantes para elaborar mezclas físicas, Revista alternativa, vol. 3,

número 10 ( octubre- diciembre del 2006)

Francisco Antonio Centeno Pulido. Ingeniería Biotécnica y Bioingeniería. “Nuevas

tendencias de la geotecnia para las obras de tierra, la estabilización de taludes y el

control de la erosión”

“Guidance for temporary soil stabilization”, State of California Departament of

Transportation (CALTRANS), July of 2003.

www.finncorp.com

www.easylawn.com

www.hidrocoverturas.com

www.grupoenro.com

“Hidrosiembra: Alternativa para recuperar Zonas degradadas ambientalmente en

proyectos hidroeléctricos”, por Roger Flores, Leonardo Novara, Marcelo Fernández,

electrificación del Canorí, Venezuela.

W. Luzio, O. Seguel y M. Casanova. “ Suelos de Chile, Vol. 2010a, Capítulo suelos de la

zona mediterránea árida.

W. Luzio, O. Seguel y M. Casanova. “ Suelos de Chile, Vol. 2010a, Capítulo suelos de la

zona mediterránea Húmeda.

www.enymer.com

Empresa EMIN: www.sistemasgeotecnicos.cl


ANEXO A

Sistema de Hidrosiembra

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