¿Cuáles son los métodos para reforzar pendientes y reducir el peligro de deslizamientos de tierra?
C.1 Refuerzo de laderas del suelo y reducción del peligro de deslizamientos
Este artículo presenta principalmente algunas tecnologías de refuerzo de laderas del suelo y reducción del peligro de deslizamientos comúnmente utilizadas en América del Norte, con especial énfasis en aquellas que no lo hacen. no requieren ni requieren análisis detallados del suelo o del lecho de roca, ni técnicas simples que puedan implementarse de manera segura y con bajo riesgo. Algunas técnicas de refuerzo son caras y requieren mucho tiempo. Esta es sólo una descripción general de la tecnología de refuerzo de pendientes. Existen muchas otras tecnologías relacionadas, que no se enumeran aquí. Cabe señalar que la orientación técnica de los profesionales es muy importante ya sea antes, durante o después de finalizar el proyecto de refuerzo.
Si se toman determinadas medidas, en general se mejorará la estabilidad de la pendiente. Para reforzar eficazmente el talud, primero debemos determinar los factores de control más importantes que afectan el talud en estudio y luego decidir adoptar métodos técnicos apropiados para resolver eficazmente el problema de estabilidad del talud. Los planes de reducción de riesgos deben adaptarse a las condiciones específicas de una pendiente específica. Por ejemplo, no tiene sentido instalar tuberías de drenaje en una pendiente en la que no hay agua subterránea. Los proyectos de estabilización de taludes generalmente se realizan durante la construcción o cuando surgen problemas de estabilidad inesperadamente durante la construcción. La mayoría de las técnicas de ingeniería de taludes requieren un análisis detallado de las propiedades de la roca y el suelo del talud, especialmente para comprender completamente sus propiedades mecánicas.
En cualquier situación de riesgo en la que la vida o la propiedad puedan estar en peligro, se debe consultar a técnicos profesionales como ingenieros geotécnicos o civiles antes de tomar medidas de refuerzo.
Las siguientes son algunas técnicas que se pueden utilizar para mejorar la estabilidad de la pendiente.
◆Corte de taludes
Las figuras C1, C2 y C3 son algunas vistas esquemáticas en sección transversal, que muestran los principios generales de la excavación de taludes, es decir, los resultados después de cortar taludes en diferentes partes Diferentes efectos y consecuencias. Estos dibujos muestran sólo principios generales. En circunstancias específicas, es mejor consultar a un ingeniero geotécnico u otro personal técnico relevante siempre que sea posible.
El método de tomar tierra de la parte superior del deslizamiento puede mejorar la estabilidad del talud al reducir la fuerza de deslizamiento. Sólo aplicable a deslizamientos de tierra rotacionales (ver Capítulo 1 "Tipos Básicos de Deslizamientos de Tierra"), que requieren excavación profunda. Cabe señalar que este método no funciona en absoluto para deslizamientos de tierra traslacionales, deslizamientos planos o deslizamientos de flujo.
Reducir la altura del talud
Reducir la altura del talud es reducir la fuerza de deslizamiento que actúa sobre la superficie de deslizamiento reduciendo el peso del suelo. Por lo general, implica construir un camino de acceso sobre la carretera principal y luego crear una pendiente más baja mediante excavación. Este método es sólo moderadamente efectivo para mejorar la estabilidad de la pendiente y una solución completa debe incluir también otras operaciones como el ajuste del terreno. Según Chatwin (1994), este método sólo puede mejorar el factor de seguridad entre 10 y 15 (la definición simple de "factor de seguridad" es la relación entre la fuerza máxima de un objeto o parte de un objeto y la carga máxima ejercida sobre él). ).
Relleno con materiales ligeros
Es una técnica asociada a la reducción de la altura de taludes. Puede reducir las fuerzas de deslizamiento excavando el suelo superior de la pendiente y rellenándolo con material de relleno liviano como aserrín o corteza. Luego cúbralo con una fina capa de tierra de grano grueso para que el material de relleno también pueda actuar como plataforma (Figura C4).
Figura 1. Esquema C4 y fotografía de material de relleno liviano. Recientemente, el uso de tiras de neumáticos reciclados ha aumentado en la práctica de la ingeniería civil.
Por ejemplo, en la construcción de carreteras, las tiras de neumáticos de desecho se utilizan como material de relleno liviano para cubrir puentes, presas y muros de contención en suelos blandos o en áreas muy frías, como base para resistir las heladas y como base para resistir las heladas. levantamiento Como un medio de alta permeabilidad dispuesto en el borde del área de drenaje (diagrama esquemático basado en Chatwin SC et al., 1994; fuente de la imagen: Departamento de Transporte de EE. UU., Administración Federal de Carreteras) (drenaje inferior: corredor de drenaje; fibra de madera: fibra de madera: grava; más cubierta: protección para la cabeza)
Convierta la pendiente en una forma escalonada
Esto también es para reducir la fuerza de deslizamiento de la pendiente excavando la pendiente en una profundidad. pendiente del suelo o llegar a la superficie del lecho rocoso un método. Este método puede reducir eficazmente la aparición de daños superficiales, pero generalmente es difícil mejorar la estabilidad de la pendiente general. Si la pendiente se transforma en forma de escalón, si se lleva a cabo en la pendiente descendente de un acantilado empinado propenso al colapso de la roca, se puede controlar la distancia de rodadura del colapso de la roca, se puede controlar el drenaje superficial de la pendiente, o El sistema de drenaje superficial puede contar con espacio para instalar tuberías u otras estructuras. La Figura C12 muestra un ejemplo de cómo convertir una pendiente en una forma escalonada.
Reducir la velocidad de la pendiente o ajustar la forma de la pendiente puede reducir el peso de la pendiente, reducir la erosión de arroyos o ríos y reducir las cargas de construcción en la pendiente.
En algunos casos, excavar todo el material del deslizamiento es un método eficaz y económico. Pero en el trabajo real, solo es adecuado para pequeños deslizamientos de tierra o pequeños deslizamientos de tierra giratorios. No se recomienda la excavación a gran escala para deslizamientos de tierra de gran escala por las siguientes razones:
(1) La excavación no siempre es eficaz: en el caso de deslizamientos de tierra planos de gran escala (como deslizamientos de tierra de lecho), la excavación no puede prevenir deslizamientos de tierra. En cambio, el movimiento puede ampliar el alcance del deslizamiento de tierra.
(2) Si la parte de la excavación es la parte frontal del deslizamiento de tierra que proporciona fuerza antideslizante, la excavación puede inducir un deslizamiento de tierra mayor.
(3) Si la excavación se realiza debajo de la pendiente, puede causar que la pendiente se vuelva inestable y el rango de inestabilidad se expandirá a la parte superior de la pendiente.
En suelos profundos, especialmente arcilla blanda, si hay dos superficies de deslizamiento potenciales (capa poco profunda y capa profunda), cuando se excava la superficie de deslizamiento poco profunda, puede causar un colapso repentino de la superficie de deslizamiento profunda. destruir. En este caso, se recomienda utilizar datos de resistencia del suelo para el análisis de estabilidad de taludes, especialmente cuando se realizan excavaciones a gran escala en arcillas profundas.
◆Mejora la resistencia de la pendiente.
Refuerzo de taludes de malla plástica
Existen muchos refuerzos sintéticos en el mercado, como mallas de alta resistencia a la tracción formadas por estiramiento de polímeros plásticos. Esta rejilla es algo similar a la rejilla de acero del hormigón y puede mejorar la resistencia al corte del suelo.
Este material se ha utilizado en cimentaciones de suelo blando de ferrocarriles para aumentar la capacidad portante del suelo subyacente y reducir la cantidad de grava necesaria. Este tipo de rejilla tiene muchas aplicaciones en el refuerzo de pendientes, incluido el aumento de la resistencia del suelo, la mejora del drenaje del suelo y la construcción de muros de contención.
Pie prensatelas para máquina de coser
Una forma sencilla de mejorar la estabilidad de la pendiente es aumentar el peso del borde frontal del deslizamiento de tierra para proporcionar fuerza antideslizante para resistir el daño (Figura C5) . Las bermas o pilares con relleno se pueden apilar simplemente en el borde de ataque de la pendiente. En comparación con el suelo ordinario, usar grava o enrocado es más ideal porque la grava y el enrocado tienen una mayor resistencia a la fricción y un drenaje suave, lo que puede evitar problemas como el bloqueo del flujo de agua subterránea.
El valle se rellenó con hormigón.
La nivelación de valles con hormigón es otra forma de reforzar los arroyos y sus paredes laterales. Al nivelar, utilice hormigón de alta calidad para la lechada por pulverización o la lechada. El efecto será mejor si se utilizan tableros de fibra de acero como refuerzo que pueden evitar daños a la superficie. Las piedras mezcladas en el hormigón ayudan a disipar la energía del flujo de agua.
La nivelación de valles puede reducir la frecuencia y el tamaño de los flujos de escombros (Figura C6). Este método también es eficaz para proteger pilares de puentes. Este método es más eficaz para valles inestables enteros. Especialmente en el refuerzo de largos valles fluviales, este método es más económico que las presas de arena. Pero si un valle es particularmente inestable, construir una presa de arena será más eficaz porque los estribos de la presa de arena pueden incrustarse en la pendiente del valle y proporcionar soporte frontal, mejorando así la estabilidad de la pendiente.
Gufang
La antigua presa se construyó en un barranco empinado para fortalecer el lecho del río e interceptar los sedimentos. Se utiliza ampliamente en Europa y Japón para controlar la frecuencia y el tamaño de los flujos de escombros.
A veces también se construyen en el área de origen del flujo de escombros para controlar deslizamientos de tierra poco profundos dispersos. Los templos antiguos son costosos de construir, por lo que a menudo se construyen sólo cuando hay instalaciones importantes, como campamentos o áreas únicas de vida y reproducción para animales salvajes en las áreas río abajo. Los flujos de escombros tipo trinchera ocurren principalmente en áreas con pendientes de barrancos superiores a 25 grados. En el proceso de movimiento descendente, a menudo se recupera una gran cantidad de material del lecho de la zanja para ampliar su tamaño. La antigua plaza construida en el valle tiene los siguientes tres propósitos principales (citado de Chatwin S C et al., 1994):
Cuando se construye aguas arriba del barranco, el propósito es reducir la pendiente del lecho superior del barranco para reducir la frecuencia de fallas de la pendiente al proporcionar soporte al borde frontal de la pendiente, se mejora la estabilidad de las pendientes en ambos lados del valle, evitando una mayor erosión y socavación del valle, reduciendo así el material almacenado; en el valle; cuando se construye en el valle aguas abajo, su objetivo principal es almacenar sedimentos del flujo de escombros.
Cuando se construye sobre un deslizamiento de tierra clástico, un taller de valle puede almacenar materiales que fluyen en la superficie y eventualmente formar una pequeña plataforma sobre el deslizamiento de tierra, lo que ralentiza la pendiente. El material antiguo puede ser hormigón armado o troncos (Figuras C7 y C8). Generalmente, la altura de los valles de bloques de hormigón no supera los 8 metros, mientras que la altura de las presas de madera debe ser inferior a 2 metros. El espaciamiento de los valles depende de la pendiente del valle y de la altura de la presa. Por ejemplo, si se construye un taller de valle de 2 metros de altura en un valle con una pendiente de 20 grados, cuando la pendiente del valle detrás de la presa sea de 10 grados, el espacio entre presas se diseñará para que sea de 12 metros. La principal desventaja del método antiguo es que es susceptible a la erosión por barrancos laterales y agua del aliviadero.
Evitar daños a los talleres del valle
Durante el proceso de construcción, los extremos de los estribos y troncos de hormigón deben fijarse firmemente al lecho de roca a ambos lados del barranco y al lecho del barranco en el lecho de roca para resistir la presión del material de relleno detrás de él y la excavación lateral durante la operación. El estribo de la presa debe mantener una pendiente de 70° y penetrar en la pared lateral del valle al menos de 1 a 2 metros; el ancho mínimo de los cimientos antiguos debe ser superior a 0/3 de la altura total de la presa; todos los agujeros posibles.
Después de construir la antigua presa cuadrada, se debe realizar un relleno manual detrás de la presa en lugar de esperar a que se acumulen los flujos naturales de escombros. Esto reduce el impacto de la acumulación de flujo de escombros y crea un valle fluvial estable. La pendiente después del relleno artificial debe ser inferior a la mitad de la pendiente del valle. Las casas rellenas del valle a menudo sobreviven con seguridad a los deslizamientos de tierra. El material de relleno debe protegerse de la erosión provocada por fuertes lluvias y rápidos.
◆Utilizar tecnología de drenaje de tráfico.
El agua subterránea puede ser el factor más importante en la inducción de deslizamientos de tierra. No hay duda de que un drenaje adecuado se ha convertido en el factor más importante en los proyectos de refuerzo de taludes, ya sea para deslizamientos de tierra existentes o para taludes con peligro potencial de deslizamientos de tierra. El drenaje de pendientes no sólo puede mejorar la resistencia del suelo, sino también reducir el peso del deslizamiento de tierra, mejorando así efectivamente la estabilidad. El drenaje de pendientes puede ser drenaje superficial o drenaje subterráneo. Las medidas de drenaje superficial no requieren un diseño demasiado complejo ni mucha financiación, pero pueden contribuir significativamente a mejorar la estabilidad de las pendientes. Por lo tanto, el drenaje superficial es un enfoque recomendado ya sea que se trate de una pendiente con peligro potencial de deslizamiento de tierra o de un deslizamiento de tierra activo.
El drenaje superficial tiene dos propósitos: uno es prevenir la erosión superficial, reduciendo así los deslizamientos de tierra a pequeña escala en la superficie; el otro es evitar que el agua superficial se filtre en la pendiente, reduciendo así la presión del agua subterránea. Las medidas de drenaje subterráneo también son efectivas, pero el costo es relativamente alto. Por lo tanto, antes de adoptar medidas de drenaje subterráneo, es mejor determinar si el agua subterránea es la causa del deslizamiento de tierra y luego esforzarse por adoptar medidas de drenaje superficial. A continuación se muestran algunos métodos diferentes de drenaje.
Nivelar el sitio.
Alisar la superficie del deslizamiento de tierra puede evitar que el agua superficial se acumule y corte su conexión con el agua subterránea. Deben excluirse las zonas bajas de la pendiente que puedan contener agua. Rellenar grietas anchas con tierra de diferentes grados puede evitar eficazmente que el agua superficial llegue a la superficie deslizante.
Faldas de drenaje y canales de drenaje
El drenaje superficial en pendientes puede realizarse a través de zanjas de drenaje superficial o zanjas de drenaje poco profundas (Figura C9). El drenaje superficial en la parte superior de los deslizamientos de tierra es particularmente importante. Un sistema de drenaje que conecte las zanjas de drenaje longitudinales y los canales de drenaje transversales formados en la parte superior del deslizamiento de tierra será muy efectivo. La pendiente de la zanja de drenaje debe ser superior a 2 para garantizar que el agua salga rápidamente de las zonas inestables.
El canal de drenaje subterráneo más sencillo consiste en construir una zanja horizontal en lo alto de una pendiente inestable. Es más económico utilizar canalones sólo cuando el lecho de roca o la cubierta dura impermeable es delgada. Se deben cavar canales de drenaje hasta el fondo de la capa de suelo poco profunda para cortar el agua subterránea que fluye a lo largo de la superficie de deslizamiento. Después de la excavación, la zanja de drenaje se puede rellenar con grava gruesa para evitar que las paredes de la zanja se derrumben. Las tuberías de drenaje ahora se usan comúnmente y se rellenan con grava gruesa.
Tuberías de drenaje
En la construcción de carreteras, las tuberías de drenaje horizontales se utilizan ampliamente para prevenir desastres por deslizamientos de tierra (Figura C10). Lo más eficaz es colocar tuberías de drenaje durante la excavación inicial. Debido a que bajar el nivel freático lleva mucho tiempo, las tuberías de drenaje solo son efectivas si se instalan cuidadosamente más allá de posibles superficies deslizantes y realmente pueden drenar el agua subterránea de la pendiente. Dado que las condiciones del suelo, las condiciones hidráulicas y las condiciones geométricas de la mayoría de las pendientes son diferentes, se deben diseñar diferentes sistemas de drenaje de acuerdo con las condiciones locales y para las diferentes pendientes. Cuando el pozo alcanza la profundidad de diseño, primero se instala la carcasa. La suciedad del revestimiento debe eliminarse por completo. Luego, envuelva el tubo de drenaje de PVC poroso con tela filtrante, empújelo dentro del manguito y ajústelo firmemente. Luego retire la carcasa e instale una red protectora en la salida del tubo de drenaje, de modo que se complete el tubo de drenaje. Las tuberías de desagüe deben estar limpias y libres de barro. Los agujeros sin limpiar sólo tienen una eficiencia de aproximadamente 25.
En suelos arcillosos, un cambio completo en los niveles de agua subterránea tarda cinco años, y la mitad del cambio en los niveles de agua subterránea se logra en el primer año. Este efecto es generalmente estable a medida que desciende el nivel freático en suelos arcillosos; sin embargo, aún pueden ocurrir cambios estacionales; Si las tuberías de drenaje no están obstruidas, el agua de lluvia generalmente no cambiará el nivel freático dentro de la pendiente. En suelos arenosos, el nivel freático puede descender por completo en unos pocos meses, pero puede fluctuar dependiendo de las precipitaciones.
Paja y fardos de paja
La paja de trigo y los haces de trigo mencionados aquí no tienen la misma forma que las gavillas de trigo durante la cosecha en la China rural. En América del Norte, muchas balas se convierten en tiras con un diámetro de 20 a 30 cm y una longitud de 7 a 9 m (Figura C11). Generalmente se empaquetan en sacos, bolsas de nailon u otras bolsas hechas de materiales que se descomponen fácilmente al exponerse a la luz. El peso medio es de unos 16 kg. Se colocan en canalones poco profundos paralelos a los contornos, formando una barrera continua para interceptar el flujo de agua en las laderas. Si se coloca en una pendiente con una pendiente inferior a 70°, se puede utilizar durante 1 a 2 años. Sin embargo, es importante señalar que su efectividad se verá notablemente reducida si la pendiente en la que se colocan tiene una pendiente superior a 50. Aunque la capa de suelo en la pendiente puede ser muy poco profunda, no debe tener menos de 20 centímetros. Cuando aún no se ha establecido completamente la vegetación permanente necesaria para conservar el suelo y el agua a largo plazo, la paja de trigo puede mejorar la permeabilidad, aumentar la rugosidad, reducir la erosión superficial y brindar protección a corto plazo a las pendientes. Las bolsas de trigo se pueden encontrar fácilmente en cualquier parte del mundo, y también son muy portátiles y se pueden aplicar en diferentes combinaciones durante el control de la erosión y el drenaje de pendientes (Figura C12).
Muros de Contención Como ocurre con todo tipo de muros de contención, la estructura debe proporcionar un drenaje adecuado. Porque en la parte posterior del muro de contención, puede ocurrir una alta presión del agua subterránea, causando daños al muro de contención. El drenaje de los muros de contención es simple y utiliza principalmente materiales de relleno de grano grueso y materiales de base de grano grueso.
Muro de traviesa de madera
El muro de traviesa de madera es una estructura en forma de caja similar a las traviesas, hecha de troncos y rellena con material de grava gruesa (Figura C1). Esta estructura pasa por la superficie de deslizamiento más peligrosa y transfiere fuerza para desviar la superficie de deslizamiento potencial a una profundidad más profunda, es decir, una profundidad menos peligrosa. La propia estructura debe poder resistir: ① el corte; ② el vuelco; ③ el deslizamiento a lo largo de la superficie inferior. Por lo tanto, durante la construcción, se debe enterrar a una profundidad suficiente y exceder la superficie de deslizamiento crítica. Los muros apilables (también conocidos como muros de contención de jaulas de madera) sólo son adecuados para reforzar deslizamientos de tierra con volúmenes relativamente pequeños. La situación más eficaz es cuando una fina capa de suelo inestable cubre una capa más profunda y estable. El volumen de la estructura del muro de contención del marco generalmente debe ser de 10 a 15 veces el volumen del objeto de refuerzo. Un volumen tan pequeño no puede proporcionar suficiente presión al frente del deslizamiento de tierra, por lo tanto, la estructura del muro de contención del marco depende principalmente de su propia fuerza para mantener la estabilidad de la pendiente;
Muro de caja de acero
El muro de caja de acero es un muro de contención por gravedad hecho de piezas de acero corrugado galvanizado atornilladas a una caja y luego rellenas con tierra (Figura C14).
La estabilidad de un muro de contención por gravedad depende del peso del muro mismo, y el peso del suelo apilado frente al muro también mejorará su estabilidad hasta cierto punto. Al diseñar una base de pared de caja de acero, es importante recordar que el peso de la pared de caja de acero no es solo el peso del acero en sí, sino también el peso del suelo compactado en ella. Los muros grandes deben diseñarse y construirse individualmente, con cargas y cimientos calculados por separado según sea necesario. Para casos de carga específicos, los cuadros de diseño de ingeniería estructural y de ingeniería civil pueden proporcionar especificaciones detalladas de vigas (vigas horizontales) y relaciones de aspecto de las paredes. Su ancho es generalmente de 2 a 5 metros, que es de 1/2 a 3/5 de su altura. Para proporcionar una mayor resistencia antideslizante, la base de la pared se entierra entre 0,5 y 1,0 m por debajo del suelo. Sin embargo, la resistencia de esta parte del borde frontal de la pared generalmente no se considera en el diseño, porque esta parte del suelo se erosionará o se eliminará sin darse cuenta. Si la pared de la caja de acero se coloca con una pendiente de 1:6, se mejorará su factor de seguridad. El material de relleno dentro de la pared de la caja de acero debe tener buenas propiedades de drenaje y preferiblemente se compacta cada 20 cm. El material detrás de la pared también debe tener buenas propiedades de drenaje y estar bien compactado.
Muro de tierra armada
La tierra armada es una tecnología patentada para el relleno de pendientes altas y pronunciadas, y no requiere de una estructura de soporte en la superficie de relleno (Figura C15). Este sistema utiliza tiras metálicas horizontales flexibles en el relleno para crear un sistema suelo-metal de alta resistencia.
Muro de gaviones (muro de gaviones)
La malla de gaviones es una malla de alambre en forma de caja, y la malla se rellena con bloques de grava de 10 ~ 20 cm (Figura C16). Un muro de contención de gaviones se compone de muchos gaviones apilados. Los muros de gaviones (muros de gaviones) son económicos y fáciles de completar rápidamente. Debido a que son flexibles y pueden resistir el movimiento de su base, no necesitan hacer preparativos demasiado detallados para la base. Es un material de grano grueso, por lo que tiene buena permeabilidad al agua y puede desempeñar una buena función de drenaje.
La clave de la eficacia del muro de gaviones es la alta resistencia a la fricción entre los gaviones, y la fricción entre la fila inferior de gaviones y el suelo debajo también es alta. Si hay daños, se encuentran principalmente en el suelo de los cimientos subyacentes. Los muros de gaviones de tres capas con una altura inferior a 25 metros se pueden construir directamente sin un análisis de ingeniería detallado. Para muros de gaviones más altos, debido a su mayor peso, es posible que se requieran cimientos y cimientos más grandes, e incluso puede ser necesario tomar medidas de soporte para los muros de gaviones (una medida de soporte es conectar los pilares a la parte posterior del muro de gaviones) , mejorar su estabilidad). Los muros de gaviones construidos sobre arcilla requieren medidas de soporte. Un método consiste en extender la red de gaviones desde el extremo frontal de la pared hasta el arco de la posible superficie deslizante. No sólo es parte de la estructura de la pared, sino que también desempeña un papel en el drenaje.
Hay diagramas de diseño listos para usar disponibles para varias combinaciones de pendientes laterales y alturas de muros de contención.
Pilotes antideslizantes
Se pueden colocar pilotes de gran diámetro en el borde frontal de la pendiente con un espaciamiento pequeño para formar una pared de pilotes vertical (Figura C17). Los muros de pilotes generalmente se implementan antes de la excavación para limitar la deformación; la excavación en pendiente lateral se llevará a cabo antes de los muros de pilotes. En la construcción de carreteras se han utilizado con éxito pilotes de hormigón de gran diámetro y pilotes de alcantarilla, pero no pilotes de madera de diámetro pequeño o pilotes de tubos de acero. Los pilotes de madera no proporcionan una resistencia al corte adecuada para la mayoría de los movimientos de suelo o rocas. Los pilotes de madera sólo son apropiados cuando la cantidad de tierra a reforzar es pequeña. En promedio, se necesita un pilote de madera por cada 50 metros cúbicos de suelo, lo que no es suficiente para proyectos de refuerzo a gran escala. Si el número de pilotes es demasiado pequeño, puede deberse al movimiento del suelo detrás de las paredes del pilote o entre los pilotes, provocando daños por vuelco o rotura del pilote.
Una de las principales limitaciones del uso de pilotes de madera es la longitud del pilote de madera, ya que muchas superficies deslizantes se encuentran debajo del pilote de madera. Las mejores aplicaciones para pilotes de madera son deslizamientos de tierra poco profundos sobre superficies de suelo gruesas y estables. Los pilotes antideslizantes deben extenderse mucho más allá de la posible superficie de deslizamiento y estar firmemente incrustados en un suelo sólido y estable. Si la disposición de los pilotes no produce un efecto voladizo efectivo sobre los pilotes, se debe aplicar tensión hacia atrás en la parte superior de los pilotes mediante otros sistemas de anclaje.
◆Utilizar vegetación para reforzar taludes.
La erosión de la superficie puede provocar deslizamientos de tierra bajo ciertas condiciones. La plantación de pastos y legumbres en la pendiente puede reducir la erosión de la pendiente. La plantación de arbustos puede aumentar la cobertura de la superficie y fortalecer los sistemas de raíces, mejorando así la estabilidad de las pendientes. Si no se controlan a tiempo la erosión de la superficie y algunos daños en pequeña escala a las pendientes poco profundas, se producirán problemas incontrolables. La erosión a gran escala requiere altos medios técnicos y de ingeniería para controlarla.
La tecnología de protección de pendientes mediante bioingeniería y biotecnología se refiere al uso de vegetación para proteger las pendientes y evitar daños y erosión. El capítulo 3 de este manual analiza en detalle los métodos de reducción de desastres mediante ingeniería ecológica.
Para poder implementar con éxito un plan de revegetación de taludes es necesario hacer una buena planificación. Antes de sembrar, es mejor consultar con personas experimentadas locales. Las experiencias relevantes y las lecciones aprendidas del éxito o del fracaso son valiosas. Las compras de semillas deben realizarse inmediatamente después de que ocurra un deslizamiento de tierra, o al menos 6 semanas antes de una sequía prolongada y la destrucción del bosque (si se sabe de antemano).
Antes de sembrar, la pendiente debe tratarse lo más estable posible, lo que será más propicio para mejorar la capacidad de la pendiente para resistir la erosión y los daños en el futuro. Antes de plantar, se deben hacer todas las demás cosas, como controlar el drenaje de aguas superficiales, limpiar las pendientes cortadas suspendidas, disminuir los ángulos de las pendientes y pisar las pendientes.
Existen dos métodos de siembra: siembra en seco y siembra en hidro.
La siembra en seco se puede realizar mediante mesas giratorias y pulverizadores. Estos métodos son más baratos que la hidrosiembra pero se limitan a superficies rugosas y pendientes suaves. Las sembradoras de discos giratorios esparcen semillas y fertilizantes mediante fuerza centrífuga. El tipo de sembradora más simple es la sembradora portátil giratoria. Las sembradoras de chorro utilizan presión de aire para rociar semillas y fertilizantes a una distancia de 5 a 8 metros. Estos dispositivos se pueden conectar al motor.
Hidrosiembra La hidrosiembra es un método de siembra en el que semillas, fertilizantes, aglutinantes y/o mantillo se mezclan en una lechada y luego se pulverizan. El sistema requiere un tanque de mezcla de gran capacidad equipado con un agitador hidráulico mecánico. Al sembrar en una pendiente pronunciada, las semillas deben pegarse a la pendiente. La hidrosiembra puede sembrar en pendientes de 1:1 o incluso más pronunciadas.
Clasificación de semillas En general, una mezcla de 2 a 5 especies de gramíneas y semillas de leguminosas puede prevenir eficazmente la erosión de las laderas. La viabilidad de la selección de semillas depende principalmente de la naturaleza de la capa superficial del suelo, las condiciones climáticas, la coordinación entre semillas y la sustituibilidad entre semillas. Debido a que estas condiciones varían de un lugar a otro, no existe una fórmula única que pueda recomendarse para ningún lugar del mundo. El tipo de vegetación se puede adaptar a las condiciones locales y la mejor manera es consultar a alguien que esté familiarizado con las condiciones de cultivo locales.
El acolchado se refiere a cubrir la superficie del suelo con materiales inanimados para evitar que el agua de lluvia erosione la superficie y controlar el crecimiento del contenido de agua. Hay muchos mantillos que se pueden utilizar, como paja de trigo, fibra de pasto, fibra de madera, algas e incluso productos de papel.
◆El objetivo principal del uso de la biotecnología para la protección de pendientes es reducir el impacto adverso en el medio ambiente causado por las medidas de ingeniería para mitigar los desastres por deslizamientos de tierra. Cuando la estructura tradicional de muro de contención de hormigón armado se utiliza en proyectos de prevención y control de desastres por deslizamientos de tierra, tiene una apariencia antiestética y no es amigable con el medio ambiente. Estos tradicionales proyectos “duros” de prevención y control están siendo reemplazados cada vez más por suelos/estructuras compuestas con vegetación respetuosas con el medio ambiente. Este nuevo método de construcción se denomina protección biotecnológica de taludes. Los sistemas biotecnológicos comunes incluyen georedes y geoceldas. El primero utiliza clavos para fijar la red de tierra y las semillas de pasto se agregan al suelo en la malla; el segundo consiste en agregar tierra mezclada con semillas de pasto entre las parcelas de concreto.
Investigaciones anteriores han demostrado que las plantas se pueden utilizar para reforzar la capa superior del suelo, evitando así una mayor erosión en las laderas e incluso reduciendo el impacto de los deslizamientos de tierra. El pasto es una de las plantas más prometedoras para proteger las laderas de la erosión en diferentes ambientes. En el Apéndice C se incluye mucha información sobre esta planta, así como sus usos y adaptabilidad geográfica.
La protección biológica de taludes incluye dos vertientes: refuerzo biotecnológico y refuerzo bioingeniería del suelo. Ambos métodos utilizan plantas. En particular, los métodos de refuerzo de la vegetación mediante biotecnología combinan factores mecánicos (estructura) y factores biológicos (plantas) para prevenir y detener el daño a las laderas y la erosión del suelo. Los factores mecánicos y biológicos deben trabajar juntos de manera complementaria. El método de refuerzo de pendientes después del tratamiento ecológico del suelo puede considerarse como una fracción especial entre los métodos anteriores. En este método, varias partes de la planta, como raíces, tallos y ramas, sirven como factores mecánicos y desempeñan un papel estructural importante en todo el sistema de protección de taludes. El sistema biotecnológico de protección de pendientes armoniza con el terreno circundante. Destacan el uso de materiales naturales que se encuentran fácilmente en las cercanías, como tierra, roca, madera y vegetación, en contraposición a materiales manufacturados como el hormigón armado. A diferencia de los muros de contención tradicionales, sus factores mecánicos intentan no interferir con el entorno circundante.
Hay muchos ejemplos del uso de la biotecnología para proteger la vegetación en estructuras, principalmente en muros de traviesas de madera, muros de gaviones, muros de alambre, suelo reforzado, etc. Se utilizan métodos de construcción ecológicos para el refuerzo de tracción y la pendiente del relleno puede alcanzar los 70°. En Schuster Robert L et al., 2004, los lectores pueden aprender conocimientos cada vez más detallados sobre el refuerzo de taludes a través de diferentes métodos de construcción ecológica.
Como se mencionó anteriormente, el método constructivo de refuerzo de taludes después del tratamiento ecológico del suelo utiliza principalmente materiales naturales, como raíces de plantas, tallos, ramas, rocas, árboles o tierra. Las plantas adecuadas para este método de construcción incluyen sauces, álamos y otras plantas que están disponibles localmente y son fáciles de propagar. Además, durante la implementación de este método de construcción, dado que no requiere la importación de demasiados equipos ni demasiados trabajadores, generalmente no causa demasiado daño al medio ambiente. Con el tiempo, los sistemas ecológicos de protección de pendientes pasan cada vez más desapercibidos y poco a poco se integran en el entorno natural. Esto es más adecuado para áreas que requieren una mayor estabilidad ambiental, como parques, áreas ribereñas, lugares escénicos, etc. En la mayoría de los casos, se pueden utilizar pastos, arbustos y árboles nativos como métodos ecológicos de estabilización de pendientes. Los sauces se han utilizado con éxito en muchas partes del mundo. En las regiones tropicales y subtropicales, los setos de vetiver se utilizan ampliamente debido a su rápido crecimiento y raíces profundas. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la introducción de especies de plantas exóticas a veces puede resultar peligrosa, ya que pueden no armonizar con la flora local y causar graves problemas.
El trabajo más detallado de evaluación de la estabilidad de taludes lo realizan ingenieros geotécnicos y geólogos ingenieros, pero los científicos del suelo, agricultores, silvicultores e hidrólogos pueden estar interesados en las plantas, los suelos y las estructuras. decir. Por lo tanto, se requiere la consulta y coordinación de las ciencias geotécnicas y vegetales a la hora de implementar métodos ecológicos de protección de taludes.
Existen varias publicaciones en todo el mundo sobre la eficacia de los métodos de construcción ecológicos. Hay un buen libro introductorio sobre pasto cultivado llamado Vetiver: A Thin Green Line Against Erosion (Cultivation Grass: A Green Landscape to Prevent Soil and Water Erosion), al que vale la pena hacer referencia (National Research Council, 1993; Yoon P K, 1994).
Información adicional sobre el cultivo de pasto: Para los países en desarrollo, la erosión del suelo, incluidos en casos extremos los deslizamientos de tierra, es uno de los procesos naturales más destructivos y debe tomarse en serio. Ha habido pocos avances en el desarrollo de tecnologías para prevenir la erosión del suelo utilizando métodos baratos, duraderos y eficaces. Los pastizales son una planta tropical que proporciona una forma económica de prevenir la erosión del suelo. La paja cultivada, cultivada a lo largo de curvas de nivel en terrenos inclinados, puede formar una barrera estrecha pero densa. Sus hojas duras mantienen alejada la suciedad y los escombros circundantes. Durante décadas, estos pastos de raíces profundas han protegido laderas propensas a la erosión en Fiji, India y algunos países del Caribe. La Figura C18 muestra un proyecto de cultivo de pasto cultivado en la República Democrática del Congo y algunas fotografías de cómo se utiliza el pasto cultivado para estabilizar valles y caminos. Varias agencias gubernamentales brindaron asistencia para este proyecto.