Protección de taludes en la conservación de carreteras

protección de taludes

¿Quieres conocer cuáles son las técnicas de protección de taludes más habituales dentro de la conservación de carreteras? ¿Deseas conocer en qué consiste el bulonado, el gunitado o los muros de escollera? Pues no te pierdas nuestro post de la semana. Hoy en nuestro popular Blog sobre Ingeniería de Carreteras te traemos un tema muy especial. Y es que dentro de la conservación de carreteras son muchas las tareas que hay que llevar a cabo, y no todas están ligadas con los pavimentos, la señalización o el drenaje. Hay muchos otros aspectos que deben ser controlados durante la explotación de una carretera, y uno de las más importantes es sin duda la protección de taludes.

Son muchas las causas que pueden producir la inestabilidad de taludes en una carretera o en cualquier otra obra de carácter lineal. Para tratar de estabilizar un talud existen infinidad de medios de defensa tanto activa como pasiva. Los medios de defensa activa actúan directamente sobre el propio talud, mientras que los medios de defensa pasiva consisten en la interposición de barreras físicas entre el talud y la carretera o el terreno adyacente a la base del talud. De un modo muy simplificado podría decirse que la protección activa evita que puedan desprenderse fragmentos del propio talud, mientras que la protección pasiva lo que pretende es que cualquier caída que pueda producirse, sea interceptada evitando la afección al tráfico. Hoy vamos a centrarnos en 5 de los sistemas de protección de taludes más empleados en la conservación de carreteras: mallas protectoras, muros de escollera o gaviones, pantallas dinámicas, bulonado y gunitado. ¡Comencemos!

 

1. Mallas protectoras

La instalación de mallas protectoras es un medio de defensa activa contra la inestabilidad de taludes. Su misión no es otra que evitar la caída de piedras y fragmentos de roca sobre la carretera, de manera que queden sujetas por la malla. En el caso de que se produzca la caída de algún fragmento, esta se hará de manera totalmente controlada por el interior de la malla hasta llegar al pie del talud. Se utiliza en taludes de desmonte con roca suelta o meteorizada.

La puesta en obra debe hacerse en tiempo seco, con unas condiciones meteorológicas adecuadas, y se trata de un trabajo principalmente manual, reduciéndose la maquinaria a la de transporte y elevación de material, así como a grupos electrógenos y taladros para la fijación de los anclajes al terreno.

En cuanto a los materiales a emplear, cabe destacar los siguientes:

  •  Malla de triple torsión, de hueco hexagonal, constituida por alambre metálico galvanizado.
  • Bulones de anclaje y barras de acero corrugado que se hincan en la parte superior del talud.
  • Cable de sujeción de acero, anclado a los bulones, donde irá cosida la malla.
  • Piquetas con placas de anclaje para fijar la malla al terreno.
  • Alambre de coser, para unir los paños de malla con el cable.
  • Barras corrugadas, cosidas en la parte inferior de la malla, que sujetas al talud evitan la salida descontrolada de piedras al exterior del recinto comprendido entre la malla y el talud.

El empleo de mallas protectoras para la protección de taludes puede ser la mejor opción en terrenos con rocas sueltas de tamaño pequeño o mediano, y su principal ventaja es que tiene un coste de implantación relativamente bajo en comparación con otros sistemas de protección de taludes. Por contra, requiere de mano de obra especializada.

malla protectora

Malla protectora

 

2. Muros de escolleras y de gaviones

Los muros de escollera y gaviones son medios de defensa activa para la protección de taludes inestables, buscando la contención del terreno. Los muros de escollera están formados por piedras sueltas de gran tamaño que se colocan unas encima de otras. Por lo tanto, el sostenimiento del talud lo produce el propio peso propio de la escollera, que debe ser por lo tanto suficiente para contrarrestar el fuerte empuje de las tierras que forman el talud. Son de aplicación en taludes inestables, especialmente de tierras, en los que se pueden dar movimientos importantes.

Para su ejecución se requiere de camiones de transporte de piedra y retroexcavadora giratoria para la puesta en obra de los bloques. Hay que tener en cuenta que el muro de escollera se forma con piedras de gran tamaño, que deben ser angulosas y de elevada calidad, de manera que no se desintegren ante las condiciones climáticas adversas. El peso de cada uno de estos bloques debe oscilar entre 10 y 200 kg, y al menos el 25% de ellas deben contar con un peso superior a los 100 kg. Una característica importante que deben reunir, es su resistencia al desgaste. En este sentido se le exige un valor mínimo en el ensayo de Los Ángeles de 50.

En cuanto a la puesta en obra, debe iniciarse siempre con la excavación y cimentación del apoyo junto a la base del talud. Una vez preparado el terreno, se irán colocando piedras, de manera que quede un muro homogéneo, para lo que ha de rellenarse cualquier hueco que puedan dejar los fragmentos más grandes, con otras piedras de menor tamaño. En el caso de los muros de gaviones, la ejecución parte de las mismas premisas. Una vez preparada la cimentación, se extienden las cajas o gaviones sujetos con encofrados y se rellenan de piedras, colocando las mayores en las caras exteriores y y rellenando el centro con las restantes, de manera que quede entre ellas el menor porcentaje de huecos posible. Una vez relleno el gavión, se procede a cerrarlo, cosiendo con alambre su cara superior.

escollera y gaviones

Muro de escollera y muro de gaviones

 

3. Pantallas dinámicas para la protección de taludes

Las pantallas dinámicas son medios de protección pasiva contra la inestabilidad de taludes y pendientes naturales. Se colocan de manera transversal a la trayectoria de las piedras que puedan caer, con el fin de frenar su trayectoria y evitar así su afección al tráfico.

Se trata de una estructura que absorbe el impacto por medio de una importante capacidad de deformación, y está formada por postes verticales anclados al terreno que sustentan una doble malla metálica, una de ellas más tupida y con un alambre más fino, y la otra formada por cables más gruesos. Los elementos disipadores de energía con los que cuenta pueden funcionar por fricción o por esfuerzo cortante.

Es sin duda un sistema muy útil donde la instalación de mallas protectoras o muros de sostenimiento resulte compleja o cara, y es un método habitual en laderas naturales que por su naturaleza sufren frecuentes desprendimientos de roca.

Su instalación es básicamente manual y debe ser llevada a cabo por personal especializado. Para el transporte de material y la puesta en obra puede ser necesario el empleo de: camiones con pluma, helicópteros (solo en zonas de difícil acceso), compresores y herramientas neumáticas de hinca y perforación, y trácteles para el tensado de cables.

Las pantallas dinámicas requieren de un mantenimiento periódico y exhaustivo, de manera que sean retiradas todas aquellas piedras que hayan caído, y se sustituyan los elementos disipadores que puedan haber sido dañados.

pantalla dinámica

Pantalla dinámica

 

4. Bulonado para la protección de taludes

El bulonado es un sistema de protección activa de taludes empleado principalmente para la estabilización de masas rocosas inestables.

Es habitual que cuando un talud o una ladera está formada por rocas estratificadas con inclinación hacia el exterior, las placas rocosas tienden a desplazarse cuando la dirección del buzonamiento supera a la tensión de fricción entre ellas. Para aumentar la fricción entre las distintas capas de roca, se perforan perpendicularmente estas capas y se introduce en ellas una barra o bulón que se fija a las paredes del taladro con resina. Una vez endurecido, se coloca la placa de asiento y las tuercas, procediéndose al apriete del sistema.

Estos bulones pueden ser activos (sometidos a tensión, de manera que aumentan el rozamiento interno entre placas), o pasivos (sin tensión, por lo que tan solo sirven para coser entre si las placas del macizo, sin modificar el rozamiento entre ellas).

Los trabajos de bulonado deben realizarse siempre en tiempo seco. La maquinaria empleada habitualmente consta de: camión-grúa, compresor y martillo neumático, y bomba de inyección.

Los bulones son barras de acero corrugado, de alto límite elástico, con longitudes que varían entre 3 y 8 metros, y con diámetros de entre 20 y 30 mm. Las placas de asiento son de acero y de dimensiones 20×20 cm. La densidad de bulones a colocar es variable, aunque son habituales valores de 1-2 bulones/m².

Antes de la ejecución del bulonado, es necesario determinar la localización exacta de cada uno de los bulones a colocar. Una vez realizado el replanteo, se realiza la perforación para alojar la barra, hasta la profundidad que sea necesaria para anclar en un macizo rocoso sano, penetrando en él una longitud nunca inferior a 40 veces el diámetro de la barra. Introducida la barra, y embebida completamente en el mortero o resina de sujeción, el bulón debe ser sometido a presión mediante la placa de asiento y el apriete de la tuerca. Por último, es necesario comprobar que las barras alcanzan la tensión de trabajo deseada, y que el mortero y la barra rellenan completamente el orificio practicado.

Bulón

Bulón

 

5. Gunitado

El gunitado es otro de los medios de protección de taludes que podemos encontrar en nuestras carreteras. Se trata de un medio de protección activa que trata de evitar la caída de fragmentos de roca a la calzada.

La gunita es una mezcla de cemento, agua, áridos finos y aditivos (generalmente acelerantes de fraguado e impermeabilizantes), que tras ser convenientemente mezclados, son proyectados a gran velocidad por medios neumáticos sobre el talud, adhiriéndose a él. Tras el fraguado, da lugar a una pantalla de gran resistencia.

Es habitual que cuando la roca está muy fracturada, antes de proyectar la gunita, se cubra con una malla metálica anclada a la ladera. Esto es lo que se denomina gunitado armado.

Debidamente ejecutado, el gunitado es un sistema muy eficaz que reduce la alteración del macizo rocoso. Con el gunitado se consigue principalmente los siguientes beneficios:

  • Proporciona gran resistencia e impermeabilización a los taludes.
  • Reduce la alteración de la roca por meteorización.
  • Rellena sus irregularidades y sella las juntas.

Es importante destacar que el gunitado debe ser aplicado sobre una superficie limpia, con bajo contenido en arcillas, y sin surgencia importante de agua. Su drenaje se consigue por medio de la utilización de tubos cortos de plástico insertados en las grietas o en perforaciones del estrato rocoso donde pueda preverse la surgencia de agua. Estos drenajes han de colocarse lógicamente antes de proceder al gunitado. La maquinaria a emplear consta generalmente de camión grúa y bomba de hormigón.

El gunitado cuenta con los inconvenientes de ser una medida de protección de taludes cara y poco estética. Este último inconveniente puede paliarse por medio del empleo de colorantes en la mezcla, o incluso favoreciendo el crecimiento de vegetación. Además requiere de inspecciones periódicas con objeto de localizar cualquier defecto que pueda ocasionarse con el paso del tiempo.

Gunitado de taludes

Gunitado de taludes

 

La protección de taludes es una de las muchas labores que podemos encontrar dentro de la conservación de carreteras, siendo las cinco técnicas que te hemos mostrado hoy, algunas de las más habituales en nuestras carreteras. Si quieres seguir formándote en Ingeniería de Carreteas, no dejes de visitar nuestra Academía Online, en la que podrás encontrar infinidad de cursos sobre Trazado, Drenaje, Firmes, Señalización, Balizamiento,…y mucho más. ¿Te lo vas a perder?

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José Raul Aldana
Ingeniero Civil
Profesor en Aulacarreteras.com