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Erosión superficial en taludes
Ahora que estamos estudiando la estabilidad de taludes en la asignatura de Geotecnia, os dejo unas ideas sobre el problema dela erosión superficial en taludes. en ocasiones puede dar lugar al colapso del mismo.
La erosión se produce por la circulación de agua por la superficie del talud. Habitualmente es debido a las precipitaciones (aunque puede ser debido a la circulación de agua por rotura de una tubería, o por el desboradamiento de un río).
La erosión del terreno depende de los siguientes factores:
- Material: la erosión se produce en suelos con poca cohesión. La mayor erosión se produce en los limos de plasticidad baja y en las arenas finas limosas.
- Velocidad del agua: Cuanto mayor es la pendiente del talud mayor es la velocidad del agua. El agua fluye en un régimen turbulento.
- Caudal: A mayor superficie del talud, mayor caudal.
- Estado de la superficie del talud: sin vegetación la erosión será mayor.
La acción erosiva del agua se debe fundamentalmente a las siguientes acciones:
- Impactos de las gotas.
- Tensión cortante inducida por la corriente de agua en régimen turbulento.
Procedimientos para limitar la erosión:
- Bermas en niveles intermedios que disminuye la velocidad del agua, la superficie afectada, el caudal..
Algunas posibles soluciones serían
- Disponer geotextiles de malla cerrada.
- Capa de tierra vegetal junto con hidrosiembra
- Realizar bajantes revestidas por el propio talud por donde circule el agua
Y, sobre todo, realizar un correcto encauzamiento del agua en la coronación del talud de manera que evite que el agua circule por el talud.
Permeabilidad en calicatas: ensayo Haefeli
En ocasiones puede resultar interesante la obtención de la permeabilidad de un suelo mediante ensayos de permeabilidad en calicatas. El ensayo más realizado es el propuesto por Haefeli o método de la artesa. En dicho ensayo la calicata se excava según un tronco de pirámide cuadrada, cuya cara inferior tiene 0,5 m de lado y la superior 1,5 m. La altura de la pirámide (de la calicata es 0,5 m).
En el ensayo se aporta un cierto caudal a la calicata hasta que el nivel se mantiene constante con el tiempo, es decir, alcanzando un régimen permanente. Si se denomina b al ancho inferior de la calicata (0,5 m) y h a la altura de la lámina de agua respecto a la base de la calicata, se estima el coeficiente de permeabilidad mediante la siguiente expresión:
Siendo α el coeficiente de capilaridad que es del orden de 3.
Como se puede observar para la realización de este ensayo se debe colocar una escala vertical en el fondo de la excavación para poder establecer la altura del agua en la calicata.
Si no se pudiera alcanzar un régimen permanente, se puede estimar el coeficiente de permeabilidad para una situación transitoria entre con la siguiente expresión:
En esta expresión h sería la diferencia entre la altura del agua en el tiempo t1 y en t2. Y la variable t es igual a la diferencia t1-t2.
Erosión en taludes
La erosión se puede definir como el proceso de desprendimiento y arrastre acelerado de partículas de suelo causado por el agua y el viento. Si se supera la resistencia al corte del suelo y las partículas se desprenden.
En la erosión hídrica el agua arranca y transporta partículas de suelo. Dependiendo de la importancia del fenómeno se producen regueros, cárcavas, inestabilidades. Es decir, en ocasiones los fenómenos se estabilizan. En otras ocasiones puede producir la rotura progresiva del talud. Influye la intensidad, duración y frecuencia de la lluvia. Se produce, evidentemente, en climas lluviosos. Es especialmente importante si son lluvias torrenciales, tormentas. También del tipo de suelo, la resistencia al corte del mismo.
En la erosión eólica el viento disgrega, altera y transporta partículas. Estas propias partículas arrastradas por el viento incrementan el proceso erosivo. Se suele producir en suelos sueltos y textura fina, lluvias escasas, temperaturas altas, vientos fuertes. Y en materiales que se alteran a la intemperie. Por ejemplo, en climas desérticos.
Bajante en una zona de humedad del talud que evita la erosión
Las medidas correctoras que pueden evitar/minimizar los efectos de la erosión interna pueden ser:
- Conducir el agua adecuadamente para evitar que pueda circular por la propia superficie del talud.
- Modificación de la topografía. Los taludes más tendidos reducen la velocidad del agua por el talud y, por tanto, reducen su efecto erosivo.
- Implantación de vegetación. En ocasiones hay que aportar tierra vegetal para que la vegetación pueda crecer.
- Implantación arbórea o arbustiva.
- Realización de hidrosiembra (proyección de una dispersión de celulosa, abonos y mezcla de semillas). Hay que poner especies de la zona para que puedan crecer.
- Colocación de láminas o elementos artificiales de protección. Así se evita que agua circule directamente sobre el talud.
- Implantación de medidas químicas (estabilizadores, asfalto, protectores químicos, sellantes)
- Gunitado (hormigón proyectado)
- Revestimiento con piedras o bloques de hormigón. Además de evitar la erosión, actúan como filtro que impide la pérdida de partículas.
- Colocación de fajinas (clavado de hierros o estacas de madera a las que se fijan redes de materiales plásticos, ramas..)
- Implantación de medidas mecánicas (elementos de drenaje, muros, refuerzos…)
- En la erosión eólica se pueden colocar obstáculos que corten el viento (pantallas, paneles)
- En taludes en arcillas la erosión en el pie por circulación de agua puede producir al ruina del talud. Se produce una rotura remontante. Para evitarla se suele colocar una escollera en el pie que sirva de elemento de contención en el pie y evite los arrastres.
Acondicionamiento del apoyo de una zapata
En la mayoría de los Proyectos, aunque se indica una cota de apoyo de las cimentaciones superficiales, se suele incluir la recomendación de inspeccionar el fondo de las excavaciones. En esta entrada se incluyen algunas recomendaciones que suelen ser habituales para conseguir que el apoyo de la cimentación sea el adecuado.
Como se puede ver en la fotografía adjunta, en ocasiones existe agua en el fondo de la excavación (afluencia por las paredes de la excavación, agua de lluvia…)
En estos casos es necesario evacuar el agua y limpiar el fondo de la excavación antes de verter el hormigón de limpieza. Para ello se puede realizar en una esquina un pocete, como mínimo a 1 m por debajo del nivel previsto para el fondo de la excavación. Y se debe poner en funcionamiento la bomba para lograr evacuar el agua antes de proceder a la limpieza (que deberán realizarse en seco).
En ocasiones parte del área de apoyo de la zapata está constituida por material de pero calidad, alterado… En estos casos se recomienda proceder a realizar una sobreexcavación de esa zona para posteriormente ser rellenada con hormigón ciclópeo. A continuación se muestra un esquema de una situación real y la manera de resolverla.
