BIOINGENIERIA DE SUELOS PARA CONTROL DE LA EROSION Y LOS SEDIMENTOS EN OBRAS CIVILES Ing. Ronald Gutierrez LLantoy- Ing. Jesús Cardozo
1. Introducción: Muchos proyectos longitudinales de la Ingeniería Civil como carreteras, canales, líneas de tensión, represas, manejo de cuencas y defensas de ríos, etc., están sujetos a problemas de erosión y sedimentos, y en la mayoría de casos hemos pretendido darles solución con las estructuras y materiales tradicionales, rocas, piedra revestida, shotcrete, concreto, etc., y muchas de las veces no hemos logrado tener el éxito adecuado, básicamente por desatender las características propias del medio.
Hace aproximadamente 40 años ha empezado a usar técnicas de Bioingeniería de Suelos para prevenir, reducir, controlar y estabilizar las estructuras, y sobre todo hacerlas sostenibles en el tiempo.
Normalmente hemos estado acostumbrados a mirar el suelo en base a la óptica de cada uno de los profesionales que tenía que interactuar con el mismo, agrónomos, forestales, agrícolas, civiles, mineros, petroleros, geólogos, etc.; y es mas pretendíamos aisladamente cada uno de nosotros explicar y dar solución al problema planteado. La Bioingeniería de suelos exige una visión integral del problema, el/los recursos, pero además de investigar en las tecnologías locales, en el conocimiento empírico de las comunidades, y la adecuación de las tecnologías de las tecnologías de punta al ecosistema donde se prevé aplicar una solución determinada. En suma explorar además de las características mecánicas del suelo, sus condiciones biológicas, estacionales, y los aspectos sociales que envuelven a la solución a proponerse.
2. Bases de la Bioingeniería Bioingeniería de Suelos Los
proyectos
que
envuelven
la
aplicación
de
bioingeniería
son
usualmente
multidisciplinarios. Así, además de los estudios de suelos, levantamiento topográfico, estudio hidrológico- hidraúlico, se precisan de estudios complementarios tendientes a
determinar el tipo de especie vegetal, el modo de sembrado, el espesor de la cobertura de humus mínima, etc., por lo cual es necesario contar con un asesor, profesional responsable en esta área (biólogo, forestal o agrónomo). Esta disciplina puede determinar muchas veces el inicio de la obra de acuerdo a los períodos estacionales más idóneos para la siembra de especies vegetativas.
En este tipo de trabajos se distingue la existencia de tres tipos de vegetación: (1) La vegetación de las laderas que se desarrolla lejos de los cursos de agua y es estructuralmente distinta a la que se desarrolla en las zonas próximas, no afectadas, por la presencia de un curso; (2) la asociación de especies de plantas que típicamente crecen en las proximidades de cursos de agua y necesitan y toleran una mayor humedad en el suelo respecto a las restantes especies de las laderas; o (3) la vegetación terrestre que crece a lo largo de los ríos u otras zonas acuáticas, y dependen del agua suministrada por éstas para disponer en el suelo de mayor humedad que la correspondiente a las precipitaciones recibidas en la zona.
Para proteger y reforzar el crecimiento de las plantas en sus primeros estadios vegetativos actualmente se usan métodos como la hidrosiembra, agentes retenedores de agua, fertilizantes de larga duración, mantos de control de erosión o Biomantos o Geomantos, etc.
2.1. Análisis de la Zona en Estudio El proyectista debe analizar la topografía y tipo de suelo de la zona de plantación a efecto de determinar las pendientes existentes y cuantificar la superficie de la misma. El grado de inclinación de los taludes determina la necesidad de estructuras complementarias, observándose que por ejemplo taludes con pendientes superiores al 30% deben calzarse con muros de gaviones o geoceldas, muros vivos, uso de mallas, mantas biodegradables,etc., sobre las que se puede introducir la vegetación.
La naturaleza de los suelos existentes, es otro factor importante a considerar, observándose el grado de compactación, determinándose si un alto grado de compactación ha sido causado por la influencia de personas, paso de maquinarias,etc. Debe analizarse, asimismo,
la posibilidad de saturación y la necesidad de un avenamiento adecuado para la protección de los plantones.
Es necesario analizar la composición química y el pH del suelo, y en el caso de que existan condiciones limitantes para el desarrollo de ciertas especies por la existencia de altos niveles de acidez y se requiera la remosión o la cobertura de dicho material, se debe determinar el espesor mínimo de material necesario para el desarrollo radicular de las especies vegetales consideradas.
2.2. Elección de las Especies Vegetales La selección de las especies vegetales plantea el dilema de usar especies nativas y especies foráneas. Para el caso de la zona alto andina, existen pocas especies foráneas que se adaptan a este contexto, debiendo ser prioritario el uso de especies nativas. Las especies nativas de la zona alto andina están adaptadas a las fluctuaciones meteorológicas y una vez establecidas, no necesitan riego ni mantenimiento; y son las que utiliza la fauna silvestre de la zona, no son comerciales por lo que se sabe poco de sus desarrollos vegetativos.
De acuerdo a lo determinado en esta etapa, el asesor debe definir el inicio de los trabajos teniendo en cuenta los periodos estacionales más propicios para la siembra de las especies vegetales.
Existen algunos estudios realizados por los equipos ambientalistas de las mineras Yanacocha y Milpo que pueden aportar información referente a la reforestación en la zona alto andina como son las tasas de crecimiento en dos tipos de quinual, el efecto del suelo en el crecimiento de los árboles, el comportamiento de las especies arbóreas y arbustivas ante diferentes tamaños de hoyos y efectos de abonamiento, fertilización y crecimiento de las especies evaluadas (especies nativas como los colle y quinuales y especies exóticas como eucaliptos, pinos, cipreses). De acuerdo a las conclusiones preliminares de dichos estudios, el colle tiene el mayor potencial de sobrevivencia y crecimiento, indistintamente del tamaño de hoyo en el que fue plantada y es recomendable para la estabilización de suelos en menor tiempo.
Una vez elegida la lista de especies el proyectista debe determinar la disposición de las plantaciones de acuerdo a los requerimientos de protección de protección y a su posición con respecto a su cercanía a cursos de agua.
2.3. Preparación del Terreno Previa a la Plantación El asesor de ésta actividad debe determinar las condiciones que debe tener el terreno para que faciliten el establecimiento de las especies vegetales durante los primeros períodos vegetativos. En este punto se debe verificar la necesidad de obras de drenaje para el control de la escorrentía superficial de las laderas adyacentes.
2.4. Técnicas de Plantación El asesor de esta actividad debe determinar las técnicas de plantación adecuadas, indicando la necesidad de usar elementos inertes, los períodos de riego, los taludes de siembra, los tamaños de los hoyos (para el caso del transplante de almácigos), el espaciamiento entre plantones, el tipo de riego, la “intensidad de la lluvia” de riego y su variación a lo largo del período vegetativo, la necesidad del uso de estacas, etc.
En esta etapa, el Asesor debe proponer, de estimarlo necesario, la instalación de sectores destinados al monitoreo de desarrollo de las especies vegetales, especialmente en las primeras etapas. Asimismo debe prever la necesidad de restituir las plantas que no hubiesen germinado.
2.5. Cuidados Posteriores El asesor de esta actividad debe elaborar un plan de mantenimiento de la superficie vegetada, dicho plan de be incluir un programa de monitoreo. “Una manera de estimar el desarrollo de la plantación es marcar y revisar un 10% de la plantación, y determinar la supervivencia y el vigor de las plantas”, como afirman Marta Gonzales y Diego Garcían(Restauración de Rios y Riberas, Escuela Superior de Ingenieros de Montes, Madrid, 1995).
3. Aplicaciones Dentro de las aplicaciones más importantes de la bioingeniería en obras civiles se encuentran la estabilización de taludes y el control de sedimentos.
3.1. Estabilización de Taludes La aplicación de la bioingeniería en la estabilización de taludes data de muchos siglos, sin embargo su estudio técnico es relativamente reciente (de la década de 1930-1940 aproximadamente). Las estructuras más comunes son las estacas, pantallas vivas (de arbustos o árboles), áreas vegetadas (en caras de taludes y en intersticios de enrocados, muros segmentales, gaviones, geoceldas, etc), muros vivos, cepillos, etc.
Las raíces de las plantas usadas en la estabilización de taludes refuerzan el suelo incrementando su resistencia al corte. La forma y tamaño de las raíces juegan un rol muy importante en su desempeño como elementos de refuerzo. En general, son deseables los sistemas radiculares fuertes con mayores alturas de penetración y los sistemas radiculares fibrosos, con alta concentración de raíces. Debido a los requerimientos de oxígeno, las raíces de la mayoría de las plantas tienden a estar concentrados cerca de la superficie, por lo que se puede afirmar que, grosso modo, la influencia de las plantas como refuerzo se limita a una altura de 0.30 a 1.50m.
En el caso de los árboles, las raíces eventualmente podrían fijarse en estratos firmes actuando como una estructura de contención, sin embargo el viento induce fuerzas dinámicas en el talud. Un efecto que podría ser beneficioso o adverso es el hecho de que peso de los árboles representa una sobre carga.
La resistencia de las raíces a la tensión varía con la humedad y el espesor ( a mayor espesor se obtienen menores resistencias, para diámetros entre 2 a 15mm se obtienen resistencias 80 a 8 MPa aproximadamente). A pesar de que algunas especies pueden alcanzar los 80 MPa de resistencia la mayoría de las raíces tienen en promedio resistencia entre 10 a 40 MPa.
Existe un punto antagónico entre las especificaciones ingenieriles y las agronómicas del material de relleno de las estructuras de contención. Por un lado es necesario que este material sea compuesto por una arena bien graduada, con mínimos contenidos de arcillas y y un contenido apropiado de gravas, sin embargo, se requiere también de un contenido óptimo de material orgánico para asegurar el desarrollo de las plantas. En tal sentido, se vienen aplicando algunas metodologías para permitir una compatibilidad entre ambos criterios entre las que podemos citar: la modificación de las especificaciones (disminución de las exigencias estructurales en pos de cumplir con las exigencias agronómicas hasta niveles que no comprometan la estabilidad de los muros), bolsones de material seleccionado (inclusión de zonas con material que propendan al crecimiento de las plantas),etc.
3.2. Control de Sedimentos Esta aplicación de la bioingeniería es más reciente. El país pionero en el estudio es Estados Unidos donde el término de vegetative filter strips se ha acuñado para denominar las áreas vegetadas para el control de sedimentos.
Las áreas vegetadas aumentan el coeficiente de rugosidad del terreno donde fluye el agua reduciendo la velocidad del flujo y permitiendo que los sedimentos decanten y sean atrapados en los filtros vegetales. Esto permite también que se reduzcan los contaminantes presentes en los fertilizantes (fósforo, nitrógeno, etc). Estas características aunadas al mejoramiento estético que producen las áreas vegetadas hacen que su uso se extienda a la construcción de bermas vivas, protección de riberas, construcción de áreas ecológicas en ríos que cruzan zonas urbanas.
En lo que respecta a los costos de mantenimiento de este tipo de obras, se puede afirmar que en condiciones normales, estos costos son ligeramente más altos que otras alternativas en un horizonte de 10 años, resultan más económicos.
En áreas urbanas donde las riberas de los ríos están limitadas además de vegetación por carreteras, puentes, propiedades privadas, etc., la utilización de bioingeniería a mostrado ser muy efectiva en el control de inundaciones, contaminantes, sedimentos, etc.
Sobre la base de las conclusiones de algunos investigadores se han elaborado algunos derroteros para el dimensionamiento de las áreas vegetadas. Muchas de las mediciones fueron obtenidas en laboratorio utilizando patrones predeterminados de granulometría de sedimentos (especialmente arenas), plantas (especialmente gras), pendiente, velocidad de flujo, etc. En tal virtud, podemos afirmar que no existe un método generalmente aceptado para el diseño. Los métodos más destacables son los propuestos por el Servicio de Conservación de Recursos Naturales de Estados Unidos. Las aproximaciones de dimensionamiento disponibles, por tanto, ser mejorados en campo.
Los trabajos de campo realizados en Indiana, Iowa, Maryland y Viginia para la aplicación de áreas vegetadas para la protección de terrenos de cultivos usando gras como filtro arrojan que el total de sólidos atrapados varia en el rango de 56% a 95% dependiendo de las características del suelo, pendiente, precipitación y ancho del área. El ancho es un parámetro muy importante (los estudios indican que para anchos mayores a 2.4m. existe poco incremento en la efectividad y que ésta es nula para anchos mayores a 9m.). Asimismo, dichos estudios arrojaron que las áreas vegetadas so más efectivas atrapando sedimentos que disminuyendo las concentraciones de fósforo (0% a 83% de efectividad) y nitrógeno (27% a 87% de efectividad).
Algunos estudios realizados en la Universidad Estatal de California, señalan que para el caso de las bermas vivas, la mejor eficiencia se encuentra para pendientes mayores a 10%, que el total de sólidos suspendidos atrapados es alrededor del 80% y que estos son atrapados en los primeros 3m de ancho.
En la aplicación de la bioingeniería para el control, de inundaciones son muy destacables los trabajos realizados por Chris Estes en la Universidad de Carolina del Norte. Otra aplicación muy importante lo constituye el tratamiento de quebradas.
Actualmente los estudios se están concentrando básicamente en determinar el flujo a través de los filtros (vegetación); cambios en el flujo derivados de la deposición de sedimentos y el comportamiento de las áreas vegetadas para diferentes patrones de precipitación, pendiente, tipo de vegetación, longitud y ancho de las áreas, etc. Asimismo, se están estudiando los procesos biológicos y químicos tales como la volatilización, degradación, absorción, etc., de pesticidas y las transformaciones de fósforo y nitrógeno que influencian la durabilidad de las áreas vegetadas.
4. Propuesta de la Bioingeniería de Suelos Los lineamientos básicos que recomienda la Bioingeniería de Suelos para el control de la erosión y los sedimentos en obras de construcción civil son:
Visión integral del problema.
Capitalizar la herencia cultural.
Involucrar el conocimiento empírico.
Respetar la tecnología local.
Andinizar las tecnologías de punta.
Propiciar que los factores naturales contribuyan a la sostenibilidad de las estructuras.
Potenciar las soluciones planteadas con la participación de las comunidades y género.
5. Conclusiones y Recomendaciones
La revegetación mejora el comportamiento hidrológico de una cuenca, favoreciendo al almacenamiento de agua, el retraso de las avenidas, la reducción de los daños por erosión de márgenes, el depósito de sedimentos y partículas orgánicas, la mejora de la recarga acuífera, estabilización del trazado del cauce, mejoramiento del paisaje, etc. La naturaleza de las especies vegetales, proporciona una estabilización reciente, debido a su capacidad regenerativa, sin embargo, la vegetación p
or sí sola, resulta a veces
insuficiente para cumplir eficientemente con los requerimientos, por lo que es necesario el emplazamiento de obras complementarios y el uso de materiales inertes (geotextiles, geomallas, geoweb,etc.). Cabe señalar que dentro de los materiales inertes pueden distinguirse dos clases: los biodegradables y los no biodegradables.
La desventaja de la revegetación, radica en el hecho de que alcanzan una plena eficiencia después de un intervalo de tiempo y exigen espacio. En la zona alto andina, se hace necesario el uso de especies nativas, de algunas de las cuales, al no ser comercialmente demandadas en los viveros, se desconoce el proceso de su desarrollo radicular, por lo que se requiere la asesoría de especialistas en el tema de control de la erosión y los sedimentos, los que constituirán en los asesores de esta actividad y debe realizar sus funciones en estrecha coordinación con los otros profesionales que participan en el Proyecto.
Es necesario analizar el Ph del suelo y en el caso de que existan condiciones limitantes para el desarrollo de ciertas especies por la existencia de altos niveles de acidez y se requiera la remoción o la cobertura de dicho material, se debe determinar el espesor mínimo de humus necesario para el desarrollo radicular de las especies vegetales consideradas. Este parámetro es necesario también para el caso del recubrimiento de canchas de relaves en proceso de abandono definitivo.
De acuerdo a las conclusiones preliminares de los estudios realizados por los equipos ambientalistas de las mineras Yanacocha y Milpo, el Colle tiene el mayor potencial de sobrevivencia y crecimiento en la zona alto andina, indistintamente del tamaño de hoyo en el que fue plantada y es recomendable para la estabilización de suelos en menor tiempo.
CONTROL DE EROSION EN TALUDES MEDIANTE EL USO DE VEGETACION Y BIOTECNOLOGIA Ing. L.A. de la Cruz Fallaque- Ing. J. M. Kuroiwa Zevallos
1.
Resumen El presente artículo resume los resultados de un programa experimental desarrollado en el Laboratorio Nacional de Hidráulica de la UNI para comprobar la eficacia de la vegetación y las técnicas de biotecnología en el control de erosión generado por escorrentía superficial en taludes de fuerte pendiente. En un módulo especialmente adaptado se realizaron pruebas en taludes 2H: 1V sometidos a diferentes descargas y variando la cobertura de suelo. Las coberturas probadas fueron cuatro: suelo CL apropiado para siembra, suelo con pasto Tanzania (Panicum máximum Jacq. Cv. Tanzania) y, suelo con pasto Tanzania reforzado con Geoceldas Geoweb de Presto y finalmente el mismo sistema pero con refuerzo tridimensional de monofilamentos Mac Mat de Maccaferri. Se varió el caudal unitario hasta alcanzar los límites físicos que cada cobertura del suelo permitía realizar. El caudal varió entre entre 0.5L/s/m hasta aproximadamente 25 L/s/m. Durante el programa experimental se pudo comprobar que la vegetación contribuye de manera significativa a proteger los taludes de fuerte pendiente. El uso de técnicas de control de biotecnología tales como el sistema Geoweb y la geomanta Mac Mat en conjunto con el pasto Tanzania mejoraron significativamente la resistencia a la erosión del talud, permitiendo el paso de caudales unitarios mayores sin presentar erosión excesiva.
2.
Objetivos El objetivo de la presente ponencia es demostrar la aplicabilidad y los límites del uso de vegetación y técnicas de biotecnología para el control de erosión de taludes. Los resultados finales del programa experimental podrían emplearse como referencia en coberturas de taludes de carreteras y posiblemente como protección de presas para la implementación de aliviaderos de emergencia.
3.
Desarrollo de la Ponencia
3.1.Revisión de Literatura La vegetación ofrece aspectos positivos para el control de erosión. Entre ellos, aumenta la resistencia del suelo al corte debido a la presencia de las raíces y además cierta resistencia a la tensión. Por otro lado, la presencia del follaje impide el impacto directo de las gotas de la lluvia. Para fines de control de erosión, las especies vegetales se pueden clasificar básicamente en dos tipos: a. Especies herbáceas y pastos. b. Especies arbóreas.
Los efectos de las especies herbáceas son los siguientes: -
Intercepción pluvial y eólica: el follaje y los residuos de la planta absorben la energía.
-
Evapotranspiración: la vegetación controla la humedad en el suelo.
-
Intercepción de la escorrentía superficial: el aumento en la rugosidad retarda el flujo.
-
Filtro de finos: El follaje retiene los finos que el flujo intenta arrastrar.
-
Refuerzo: las raíces aumentan la resistencia del suelo al corte.
-
Infiltración: las plantas y sus residuos ayudan a mantener la porosidad del suelo y permeabilidad retardando así el inicio del flujo.
Para el caso de erosión superficial, la vegetación herbácea y los pastos son más efectivos que la vegetación arbórea porque proporciona una cubierta vegetal más densa.
En esta investigación se estudió el pasto como material de diseño para control de erosión de suelos. Al conjunto de técnicas de ingeniería que emplean la vegetación como material de diseño y construcción se les conoce como Bioingeniería de suelos.
En ocasiones, la vegetación por sí sola no es suficiente para protegerse a sí misma y al suelo de eventos críticos. Para estas condiciones es necesario la combinación de
técnicas que involucren el uso de elementos inertes o fabricados por el hombre (Concreto, acero, madera tratada, geosintéticos, etc.) y de la vegetación; a este conjunto de técnicas se les conoce como estabilización Biotécnica o Biotecnología.
La erosión depende directamente de los siguientes factores, según Gray y Sotir (1996):
Clima (intensidad de lluvia y duración, de donde se obtiene la velocidad de escorrentía y su tiempo de acción)
Suelo (Erodabilidad, que depende del tipo de suelo y de su compactación).
Topografía.
Vegetación u otro tipo de cobertura.
Partiendo de este enunciado y de manera más detallada, la tasa de erosión (E) está en función de las siguientes variables mensurables: pendiente del talud (i), fracción de área de vegetación (Av), altura de vegetación (hv), caudal de escorrentía (q), tiempo de escorrentía (t), compactación del suelo (%c), porcentaje de materia orgánica (%org), diámetro representativo (Ds) y humedad (%h).
También depende de las siguientes variables no mensurables: tipo de vegetación (veg), técnica de bioingeniería o biotecnología (bioi).
Entonces a través de un análisis adimensional se puede encontrar que:
E =f( i, Av, hv, q, t, %c, %org, Ds, %h, veg, bioi)………………………(3-1).
A efecto de estudiar el modelo físico, se analizará el siguiente análisis:
E= f(Av, v, bioi)………………………………………………………….(3-2). Lo que significa que se realizarán mediciones variando los parámetros descritos en ésta última ecuación, tomando los siguientes enunciados como hipótesis:
Los taludes se probaron en estado superficialmente saturado;
Para todas las pruebas, se tomaron los siguientes parámetros como constantes: -
Suelo, humedad y compactación del suelo sin protección;
-
Pendiente del terreno, aproximadamente So= 0.52.
-
Tipo de pasto, altura de pasto y densidad de siembra; aunque para los dos últimos factores fue necesario determinar la densidad de pasto y altura para cada prueba, pues no resultó un valor constante a pesar que se aplicó la misma cantidad de semillas.
-
Tiempo de acción del flujo constante, fue determinado en laboratorio durante la calibración, se decidió usar un tiempo de 10 minutos, el cual se mantuvo durante todas las pruebas.
Los parámetros calculados se determinaron a partir de la topografía antes de cada prueba, es decir se consideraron las características iniciales. Respecto a esto último, se sabe que la topografía cambia respecto al tiempo, es decir que el esfuerzo de corte hidráulico variará respecto al tiempo, quiere decir que para determinar valores más precisos, es necesario usar dispositivos más complejos, tomando en cuenta que en un talud la erosión se presenta en surcos.
3.2.Estructura Hidráulica de Medición y Fase de Pruebas 3.2.1. Estructura Hidráulica de Medición La estructura se construyó sobre la base de un modelo a escala y está compuesta por: a)
Vertedero triangular de caja metálica.
b)
Poza disipadora, con dos compuertas que permiten el ingreso de agua en los taludes.
c)
Taludes de prueba, con pendiente constante de 0.50 (1:2v: H, o 26.56) para todas las pruebas. La capa superficial de 50 cm de profundidad, es de suelo CL (SUCS).
d)
Canal de retorno, ubicado aguas debajo de los taludes, evacuan el agua durante las pruebas.
En el cuadro 1 muestra las pruebas ejecutadas y las características del pasto en el momento de la ejecución de la prueba. La densidad de siembra fue la misma para todas las pruebas con pasto, aunque se observa una mayor densidad con el uso del Geoweb.
3.2.2. Fase de Pruebas Cada prueba tuvo una duración de 10 min, antes y después de cada prueba se tomaba la topografía del talud. Para todas las pruebas se usó el mismo tipo de suelo (limoso arcilloso sin cohesión), y la misma densidad de siembra en las pruebas con Tanzania.
Pruebas con suelo sin protección: Taludes medianamente compactados y saturados.
Pruebas con Tanzania: Taludes saturados.
Pruebas con Tanzania y Geoweb: El Geoweb se colocó con sus aristas superiores al ras de la superficie.
Pruebas con Tanzania y Mac Mat: La geomanta fue colocada a 1.5cm debajo de la superficie del suelo. Las pruebas con Tanzania se realizaron en forma consecutiva, es decir, cada talud fue ensayado seis veces seguidas, sin reparaciones entre prueba y prueba. Para el caso de las pruebas sin protección, el proceso fue distinto, fue necesario reparar el talud entre prueba y prueba.
3.3.Datos recolectados y proceso de datos El cuadro 1 muestra los datos recolectados para cada prueba. La tasa de erosión, es la profundidad de erosión promedio obtenida del promedio de las diferencias de cotas medidas antes y después de cada prueba.
Los resultados son bastante notables, el pasto resultó ser excelente para el control de erosión de taludes. No obstante, el cuadro 1 indica las diferencias de pérdidas de suelos usando geosintéticos. Usando Geoweb se obtuvo mayor resistencia a la erosión y mayor densidad de pasto que con el uso de Mac Mat; sin embargo, luego de la última prueba con Geoweb, se encontró pasto levemente dañado en el centro de las celdas, lo que no sucedió con el Mac Mat, donde el pasto no sufrió daños.
4.
Conclusiones y recomendaciones En el presente estudio se han presentado las consideraciones teóricas de control de erosión usando vegetación, el desarrollo de la fase experimental en la que se probaron cuatro condiciones: suelo vegetal sin cobertura, suelo vegetal con pasto Tanzania, suelo vegetal con geoceldas Geoweb de Presto y pasto Tanzania y suelo vegetal cubierto con refuerzo tridimensional de monofilamentos Mac Mat de Maccaferri. A continuación se resumen las conclusiones del siguiente estudio: 2
La densidad (tallos/m ) resultó ser significativamente mayor en las geoceldas Geoweb que en el suelo vegetal cubierto con pasto Tanzania sin refuerzo o el suelo reforzado con Mac Mat y cubierto con pasto Tanzania. Esto se debe posiblemente a que las geoceldas favorecen la retención de humedad manteniendo a la vez un adecuado nivel de drenaje del suelo.
El suelo vegetal (CL) sin cobertura es altamente erosionable. Se pudieron observar surcos para caudales unitarios tan bajos como 0.5L/s/m. La cobertura del talud con pasto Tanzania aumentó significativamente la resistencia a la erosión por escorrentía, para las condiciones de laboratorio explicadas; se obtuvieron pérdidas de suelo del orden de 1 a 1.5% respecto a un talud sin protección de similar morfología.
Sin embargo; el caudal de escorrentía genera en el suelo esfuerzos de corte hidráulicos que a su vez tranmiten esfuerzos de tensión en el pasto. En situaciones críticas; estos
efectos pueden provocar la separación del pasto en el suelo; tal como se dio en la última prueba con pasto Tanzania.
Bajo estas condiciones es necesario ayudar a la vegetación con un producto resistente y flexible.
En esta investigación, se usaron geomantas Mac Mat de Maccaferri y Geoweb de Presto products, obteniéndose pérdidas de 0.3 a 0.6% de suelo usando Geoweb y de 0.5 a 0.8% de suelo usando Mac Mat, respecto a un talud sin protección de similar topografía. No obstante, de estos resultados no se puede concluir que tipo de geosintético es mejor, pues esto es una prueba de laboratorio con condiciones específicas, donde se concluyó la ventaja de la vegetación y los geosintéticos. Para un análisis comparativo entre geosintéticos es necesario elaborar otros estudios a mayor escala.
EROSION EN LECHO NO COHESIVO DEBIDO AL IMPACTO DE UN CHORRO A LA SALIDA DE UN VERTEDERO CON SALTO DE SKI Ing. Elsa V. Minaya Espinoza- Ing. Julio M. Kuroiwa Zevallos
Introducción En el proceso de erosión de un lecho no cohesivo debido al impacto de un chorro inclinado, a la salida de un vertedero se distinguen claramente dos regiones: primera, la región directamente erosionada, como resultado del impacto del chorro, conocida como pozo u hoyo vivo de erosión y segunda, el área circundante a ésta, producido debido a las corrientes recirculantes o reflectadas; es la zona de erosión exterior.
