influencia de la vegetación en la estabilidad de taludes

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INFLUENCIA DE LA VEGETACIÓN EN LA ESTABILIDAD DE

TALUDES EN CLIMAS TROPICALES

WILLIAM OSPINO DIAZGRANADOS

INGENIERO CIVIL

UNIVERSIDAD SANTO TOMAS

MAESTRIA EN CONSTRUCCIÓN DE OBRAS VIALES



INTRODUCCIÓN.

La estabilidad de los taludes en los climas tropicales está altamente influenciada por la acción delos agentes abióticos del medio ambiente, como la temperatura cambiante, la precipitaciónelevada y la acción de los vientos, en países tropicales como Colombia, tenemos unos factoresadicionales que agregan unos detonantes mayores a los procesos de reptación en los taludes,estos son los casos de las pendientes inclinadas provocadas por las cordilleras de los andes y laformación de suelos residuales. Todo esto ah dado origen al estudio y desarrollo de tecnologíaspara la estabilidad de taludes.

La estabilidad de taludes, demanda un estudio específico para cada situación, puesto que el sueloes una masa material impredecible, cuya calidad no está controlada y su comportamientodepende de su formación y geología, entonces el análisis de la estabilidad de un talud, puede dar aorigen a distintos métodos y tecnologías de estabilización, desde obra civiles a recubrimientos conmateriales de origen natural.

Una de las tecnologías más populares es el uso de la vegetación para estabilidad de taludes, pero

su efectividad y comportamiento aun está muy debatido y en estudio, una de las causas de estaincertidumbre es causado por la variedad de vegetación que existe y que cada una interactúa demanera diferente y única con el suelo, por lo que comportamiento se tiene que evaluar como unamatriz de elementos, en donde pueden haber buenas reacciones y otras que no son tan eficientes.

Resumen.

Los climas tropicales presentan una alta precipitación y temperatura promedio anual, lo quepresenta un problema en la estabilidad de los taludes, en Colombia adicionalmente tenemos elcaso de las pronunciadas pendientes de los andes, y la variación térmica provocada por los pisostérmicos, lo que nos convierte en un País con alta diversidad geotécnica, las tecnologías para la

estabilidad de taludes en los países tropicales y en Colombia se han especializado en el control dela humedad en la masa de suelo, lo que ha generado propuestas como manejo de escorrentíasuperficial, sistemas de drenajes subsuperficial, recubrimientos de taludes, la bioingeniería,revegetalización, georefuerzos, obras de contención, etc. Pero hay otro agentes detonantes deinestabilidad como las pendientes elevadas, el viento, la erosión, los movimientos sísmicos, entreotros, y muy pocas tecnologías pueden usarse en para el control de más de 1 problema a la vez, yque además sean económicos, una propuesta para el atender la situación es el uso de vegetación.

Las tecnologías en el uso de vegetación para la estabilidad de taludes son muy variadas y por logeneral dependen del sitio, y las condiciones locales del problema, por lo que no se puedegeneralizar en uso de la vegetación, también dependen mucho de las experiencias pasada y de losantecedentes registrados de la tecnología a utilizar.



1. Características de los Climas Tropicales.

Los climas tropicales, se generan en las proximidades del ecuador terrestre en la zona llamadaintertropical, entre los trópicos de Cáncer y de Capricornio, se caracteriza porque se presentansolo 2 estaciones, la estación seca y una estación lluviosa, la temperatura promedio oscilan entre23º C y 24º C, lo que sugiere las temperaturas promedio más alta de la tierra (a excepción de los

desiertos), la humedad relativa del aire es muy elevada registrando valores de hasta el 100%, laprecipitación media también es elevada oscilando entre 400 y 1000 mm anuales (además de otrossitios con precipitaciones mayores), en el caso de Colombia la precipitación anual alcanza valoresde hasta 3000 mm.

A pesar de que en los climas tropicales está definido de que no se presentan heladas, en un paísmontañoso como Colombia, al temperatura no solo está regido por su posición geográfica que loubica como un país tropical, sino también por la variación climática proporcionada por los pisostérmicos los cuales disminuyen la temperatura a mayor elevación, pudiendo tener temperatura dehasta 0º C en alturas de mínimo de 2800 m.s.n.m, pero a esto hay que sumarle la variación diariade temperatura que ocurre en los terrenos con alturas entre 1000 y 2800 m.s.n.m. en donde

podemos tener registros mínimos de 6º C durante la noche y máximos de hasta 24º C durante eldía.

Otra característica meteorológica importante de los climas tropicales son los vientos, debido a lazona intertropical es el lugar de convergencia de los vientos alisios. Los vientos alisios de amboshemisferios, que generalmente poseen una alta humedad, chocan entre sí, y el encuentro de estasdos masas de aire tropicales produce un movimiento ascendente que genera los frentes frios.

2. Estabilidad de Taludes.

En Geotecnia, un talud es masa de suelo plana inclinada con respecto a la horizontal, debido a lascaracterísticas impredecibles del suelo un talud es sin lugar a dudas una de las estructuras máscomplejas con que tiene que tratar un ingeniero, puesto que su estabilidad depende de un grannúmero de factores los cuales se pueden agrupar en la siguiente clasificación (Rico y del Castillo,1974)

Factores Geomorfológicos: Como la topografía del talud y las zonas aledañas, la geometría deltalud y la distribución de las discontinuidades tales como diaclasas y estratificación.

Factores Internos: Que son sus propiedades mecánicas de los materiales constituyentes, la historiay estado de los esfuerzos actuantes, y el contenido de agua y sus condiciones de drenaje.

Factores Climáticos: Tales como la precipitación, la temperatura, los vientos, huracanes, etc.

Por último, pero no menos importante el Factor Sísmico.

En conjunto con todos los factores lo que se evalúa en la estabilidad de un talud es el estado de losesfuerzos actuantes en la masa de suelo, el estado de estos esfuerzos puede está influenciado pordos grandes factores, uno la acción del hombre, ya sea por actividades movimientos de tierra(rellenos, cortes, excavaciones), o por sus actividades antrópicas (cultivos, asentamientos,



extracción de materiales); y el otro son los procesos naturales, como movimientos sísmicos,erosión y socavación por las corrientes de agua, o por presiones laterales debidas a la acciónclimática, cambios volumétricos, infiltración y hasta desleimiento.Estos esfuerzos actuantes son los que nos muestran si la masa de suelo se encuentra enmovimiento o no, y para determinar esa condición es necesario determinar las fuerzasequilibrantes y las desequilibrantes, lo que nos deriva en la obtención de un factor de seguridadque está regido por la formula:

Si como también es necesario hacer un análisis de la resistencia al corte del talud, puesto que laprincipal falla de un talud se produce por cortante. Este análisis deriva en algo conocido como elplano de falla, es aquí donde la ingeniería civil aparece, puesto que toda tecnología utilizada paraestabilizar un talud intenta establecerse detrás de este plano de falla. Es como así las tecnología deestabilización actúan, proporcionando fuerzas equilibrantes y atravesando la superficie de falla.

2.1. Mecanismos detonantes de Inestabilidad en Climas Tropicales.

Según Terzaghi (1950), un deslizamiento se puede detonar a causa de dos razones principales:Causas externas por el aumento de las fuerzas cortantes o a causas internas por una disminuciónde la resistencia al corte de los materiales del talud.

Los suelos residuales son el resultado de la meteorización in situ de las formaciones rocosas, estoprovoca un perfil estratigráfico compuesto por materiales muy heterogéneos que van desde laroca sana hasta lo que se conoce como suelo (Brand y Phillipson – 1985). Este tipo de suelo es muycomún en medios tropicales, donde se tienen espesores y extensiones grandes.

Las características de los suelos residuales pueden resumirse de la siguiente forma (Brand, 1985):

a. No pueden considerarse independientes del perfil de meteorización, del cual son solo unapequeña parte, puesto que resultan más importante las características del perfil que delpropio suelo en sí.

b. Son generalmente muy heterogéneos y difíciles de muestrear y ensayar.c. Comúnmente están en estado húmedo no saturado lo cual representa una dificultad para

evaluar su resistencia al corte.d. Generalmente poseen zonas de alta permeabilidad lo que los hace muy susceptibles a

cambios rápidos de humedad y saturación.

Esto demuestra que los suelos residuales son propensos al deslizamiento debido a su mismaestructura, y el problema es aun peor en los climas tropicales debido a su alta precipitación.

El perfil de meteorización es muy importante en estabilidad de taludes porque este normalmentecontrola la superficie de falla potencial, el mecanismo de falla, el régimen de hidrologíasubterránea y la distribución de la presión de poros (Brand, 1985).

Para un suelo residual el perfil de meteorización depende del grado de meteorización, pero suscaracterísticas dependen principalmente del tipo y propiedades la roca originaria, en ese orden de



ideas un perfil para formaciones de origen ígneo-metamórfico es totalmente diferente al deformaciones sedimentarias, adicionalmente los suelos residuales heredan las discontinuidades dela roca madre.En las formaciones de suelos residuales generalmente existen superficies preferenciales por lascuales el talud tiende a fallar, un resumen de estas es el siguiente:

a. Las discontinuidades heredadas, las juntas fracturas, foliaciones, planos de estratificación,laminaciones, diques, orientaciones de los minerales y demás discontinuidades de la rocamadre; se convierten en discontinuidades dentro del suelo residual y actúan comosuperficies de debilidad.

b. Zonas de cambio de permeabilidad, superficies de alta permeabilidad provocadas por elproceso de meteorización, dentro de un perfil de suelo residual menos permeable.

c. Espejos de Falla (Slickensides), son discontinuidades lisas, las cuales pueden ser originadospor movimientos tectónicos en la roca madre.

d. Los contactos suelo-roca, puesto que tenemos una roca impermeable el agua se acumulaen la superficie de contacto entre el suelo y la roca, lo cual no solo provoca presión deporos si no que puede crear una discontinuidad de la masa de suelo.

e. Fallas, Planos de estratificación, e Intrusiones.

Otros procesos de activación de deslizamientos en climas tropicales son:

Modificaciones Geomorfológicas: la principal fuerza desequilibrante en un talud es la gravedad,por consiguiente a mayores pendientes, menor es el factor de seguridad ante el deslizamiento. Deesta forma la modificaciones en la forma del terreno puede detonar procesos de inestabilidad enel talud, como los son los cortes en taludes naturales, como por ejemplo durante la construcciónde una vía y los asentamientos urbanos, que además de modificar el terreno para elemplazamiento de áreas urbanas, la presencia de las redes sanitarias puede agregar un plus en laafectación del talud natural debido a posibles fugas y rupturas.

La Precipitación: evidentemente la precipitación en los medios tropicales tiene una presenciarelevante, pero lo que resalta es un relación directa entre el régimen de lluvias y la ocurrencia dedeslizamientos de tierra, los cuales se diferencian en tres tipos de procesos; Deslizamientosinmediatos por saturación (cuando la masa de suelo falla por recibir una gran cantidad de aguadurante la precipitación), Deslizamientos diferidos por aumento de presión de poros (cuandoaumenta la presión de poros no solo por la lluvia sino también por el régimen de aguassubterráneas), y Formación de corrientes de agua a lo largo de superficies internas (cuando debidoa un manto de alta permeabilidad el agua lluvia se infiltra en la masa de suelo provocando unacorriente interna)

La Deforestación y Agricultura: La presencia de vegetación puede disminuir o aumentarsustancialmente el riego de deslizamiento por su contribución a la resistencia de los materiales y alcontrol del contenido de agua (Jaime Suarez, 1994). El follaje intercepta parcialmente la lluvia y elviento, las raíces refuerzan la estructura del suelo, y la densidad de la vegetación disminuye elefecto de la erosión meteorológica. Esto quiere decir que la deforestación puede desproteger lamasa de suelo de un talud, al retirarle las bondades que proporciona la vegetación nativa. Encuanto a la agricultura, las raíces de los arboles actúan como anclaje, por consiguiente los cultivosno tienen raíces tan eficientes lo que no proporciona la misma seguridad.



La Erosión: El arrastre y transporte de partículas de suelo a causa de la lluvia, la escorrentía, lascorrientes superficiales y subterráneas, y los ríos producen cambios en la geomorfología delterreno, que derivan en la desestabilización de un talud. Entonces tendremos lo siguientes tipo deerosión; Erosión por gotas de lluvia (especialmente en taludes expuestos sin cobertura), Erosiónen surcos y cárcavas (acción de la escorrentía sobre la superficie del talud), Erosión por corrientesde agua (socavación en los márgenes laterales de una corriente de agua) y Erosión diferencial(cuando los materiales se erosionan a diferentes velocidades frente a una misma corriente).

La Sismicidad: En las áreas tropicales de sismicidad alta los eventos sísmicos actúan comodetonantes o acelerantes de los movimientos de los taludes y existen evidencias del aumento dedeformación y fracturación después de un sismo (Mora S.-1991). La licuación en el momento deun sismo es un fenómeno especialmente grave en taludes saturados con cohesión baja en lasdiscontinuidades.

2.2. Métodos para la Protección de Taludes y Contra la Erosión del Suelo.

Todos los taludes son susceptibles a la erosión superficial y al deslizamiento de tierra. Los métodos

de para la protección de taludes y contra la erosión lo que hacen es prevenir, mitigar o corregirestos problemas. Existen bastantes técnicas y productos fabricados para tal fin, que aumentannuestras opciones y mejoran nuestra destreza para intervenir estos procesos.

Los métodos existentes para la protección de taludes y control de la erosión se pueden clasificarde muchas maneras, en la Tabla 1 se muestran distribuidos en tres categorías, la construcción deobras vivas (el uso de vegetación como principal agente de control de erosión), la construcción deobras verdes (los métodos biotécnicos y de bioingeniería para suelos) y la construcción de obrasciviles u obras inertes (como las estructuras hechas de materiales pétreos e inertes). Todos estossistemas tienen como objetivo reducir el impacto generado por la acción de los mecanismos defalla en taludes.

Tabla 1. Clasificación de los métodos de protección de taludes y de control de erosión.

Categoría Métodos Ejemplos

Construcción de Obras Vivas Sembrado ConvencionalCespedonesSemilla alboleoTrasplantar arboles

Construcción de Obras Verdes

Vegetación reforzada conbarreras de movimiento.

Estacas vivasGaviones blandosMuros de tierra armada

Asociación Estructura-Vegetación

Muros de contención con carade pendiente sembradaRevestimientos con la cara dependiente sembradaEstructuras escalonadas convegetación.

Vegetación sembrada a travésde la estructura de contención

Paredes con vegetaciónGaviones de roca convegetaciónGeomalla con vegetación



Muros de contención convegetación

Vegetación sembrada a travésdel recubrimiento.

Pasto reforzadoRed de vegetación celularVegetación revestida conbloques de concretoColchones de gaviones conestacas vivas.

Construcción de Obras Civiles Estructuras Convencionales

Muros de ContenciónPilotesTablestacadoMuros por gravedad.

Fuente: GRAY, Donald, Métodos para la protección de los taludes y contra la erosión de suelos, Universidad de Michigan,EEUU, 1994.

Todos estos métodos están ampliamente difundidos y estudiados en el medio, por eso dirigiremosnuestra atención hacia aquellos en los que la vegetación es protagonista, esto significa que

ampliaremos la información sobre las categorías de construcción obra viva y obra verde.

2.2.1. Construcción de obra viva.

El uso de la vegetación tanto para prevenir la erosión (que bien ya se usa mucho), como paraprevenir deslizamientos (que no se ha utilizado mucho). Una cubierta densa y apretada aumentabastante la resistencia del suelo a la erosión. Aunque la vegetación es efectiva para controlar laerosión, es también algunas veces difícil de establecer en taludes donde las condicione sonadversas como en los taludes muy inclinados, suelos secos o tóxicos, lugares sujetos a la acción deondas, etc. En estos casos en necesario usar métodos mixtos donde se emplea vegetación encombinación con estructuras civiles.

2.2.2. Construcción de obra verde.

Son los métodos mixtos que combinan las obras civiles con las obras vivas, el cual tiene dossubcategorizas:

a. Estabilización Biotécnica: se refiere al uso de materiales naturales, muertos o vivos, parareforzar el suelo y estabilizar los taludes. El término “protección biotécnica de taludes”

describe el uso combinado o integrado de la vegetación viva con componentes mecánicoso estructuras civiles. Estos materiales incluyen hormigón, madera, piedra, geotelas. Lageotela se refiere a las telas o redes que son fabricados con hilos de plástico o demateriales naturales como cáñamo, fique, etc.

b. Bioingeniería de suelo: es un término que es más limitado y se refiere en primera instancia

al uso de plantas vivas y partes de plantas. Los injertos vivos están enterrados a propósitoy dispuestos en la tierra donde sirve como reforzamientos, drenajes hidráulicos, barrerascontra el movimiento de la tierra, y como bombas hidráulicas. Métodos como estacasvivas, grupos de ramas dispuestos en contorno, capas de ramas, colchones de arbustos,etc.

Los métodos biotécnicos proveen ventajas importantes sobre métodos convencionales en el casode su relación beneficio-costo y compatibilidad con el medio ambiente. La estabilización



biotécnica es particularmente diferente comparada con los métodos convencionales para laprotección y reparación de los taludes, puesto que estos usan solamente materiales inertes alcontrario que la bioingeniería de suelo y estabilización biotécnica que emplean plantas vivas opartes de plantas. Las características importantes de estos sistemas:

a. Intensos en trabajo y destrezab. Emplean materiales naturalesc. Minimizan los impactos sobre el medio ambiented. Auto-reparadores

3. Vegetación y Bioingeniería.

El efecto de la vegetación sobre la estabilidad de taludes es una compleja interacción de factoresmecánicos e hidrológicos que son difíciles de cuantificar. La vegetación es generalmente apreciadacomo benéfica en términos de control de erosión y en la calidad del paisaje, los efectos de lavegetación sobre la estabilidad de taludes se resumen a continuación (Geotechnical Control

Office, 1984):

a. Intercepción de la precipitación en el follaje, incluyendo perdidas por evaporación.b. Disminución de la humedad e incremento de la succión del suelo por abastecimiento de

las raíces y transpiración.c. Refuerzo mecánico del suelo originado por las raícesd. Restricción por sostén y efecto de arco del suelo entre los troncos de los arboles.e. Sobrecarga del talud por arboles pesados.f. Impedir mediante los arboles la deslizamiento de bloques sueltos.g. Mantenimiento de la capacidad de infiltración.h. Raíces enlazadas a rocas y bloques cerca de la superficie, que al presentarse tormentas los

erradica del suelo.i. El secamiento del suelo por vegetación, provocando agrietamientos especialmente ensuelos expansivos.

j. Fuerzas de viento actuando sobre el follaje, provoca un aumento en las fuerzasdesequilibrantes

k. Penetración de las raíces que pueden levantar estructuras livianas, o de cimentaciónsuperficial, provocando desequilibrios.

Por consiguiente, la deforestación genera también otros efectos sobre la estabilidad de un talud,estos se resumen en los siguientes (Jaime Suarez, 1998):

a. Disminuyen las tensiones capilares de la humedad superficial.b. Se elimina el factor de refuerzo de las raíces.c. Se facilita la infiltración masiva de agua.

3.1. Características de la Vegetación y su relación con el suelo.

Él porque vegetación tiene efecto sobre la estabilidad geotécnica de un talud, está ligado a lascaracterísticas y las partes de una planta. Cada parte de una planta tiene una función específica, elfollaje provoca el denso de la vegetación generando sombra y atrapando la precipitación, el tallo



genera soporte y las raíces cumplen una importante función, propiciando anclajes, reforzando elsuelo y absorbiendo humedad. De igual forma para el desarrollo adecuado de la vegetación elsuelo debe poseer ciertas características las cuales proporcionan el ambiente adecuado, a esto lollamamos suelo fértil, y un suelo fértil es aquel que cuenta con la disponibilidad de nutrientes,oxigeno y agua, para la crecimiento de una planta, además el pH, los contaminantes, latemperatura y la composición del suelo también determinan el tipo de plantas y el éxito de sudesarrollo.

Los medios tropicales son la zona de mayor biodiversidad de la tierra, por consiguiente la variedadde flora existente varia tanto como en tamaños, especies y características, como por su ubicación,esto sugiere que habrá tantas clases de plantas como tipos de suelos en un mismo ecosistemapara los países de clima tropical.

La vegetación que comúnmente se utiliza para la estabilización de un talud dependen de muchosfactores, en taludes naturales, donde la variedad y cantidad de especies se ha generado por lascondiciones del sitio, corresponde al tipo de vegetación adecuada para ese talud, esto quiere decirque ese talud se encuentra ya estabilizado porque la vegetación que floreció apareció porque en

esas condiciones del talud es como puede florecer, es el caso de las montañas, las cuales seencuentran en un estado estable con su vegetación incluida, porque ese sistema se generó enrazón de la estabilidad. No es posible que la naturaleza haga florecer plantas que desestabilicen elterrero, puesto que esas mismas plantas terminan por no desarrollarse.

En el caso de los taludes artificiales, o generados por la acción del hombre, la vegetación esinducida con el objeto de generar la condición de estabilidad lo más pronto posible, o en el peorde los casos, la estabilización va incluida durante la revegetalización. Es por esta razón, que enestos casos se recurre al uso de plantas ya desarrolladas, de rápido crecimiento, o muchos casospartes vivas de una planta (como las estacas o ramas).

3.2. Factores hidrológicos que genera la vegetación que interactúan con el talud.

Como ya se había mencionado el follaje intercepta la lluvia, pero es solo un porcentaje, y muchode ella alcanza finalmente el suelo por medio del goteo de las hojas o conducida por flujo a travésdel tronco, el resto de la lluvia se evapora por la exposición ante los agentes abióticos que rodeana la planta como el viento y la temperatura, en todo caso este es el primer efecto que ocasiona lavegetación sobre el suelo en un talud, puesto que taludes descubiertos o deforestados recibendirectamente el efecto de las gotas de lluvia, como se mencionó en el numeral 2.1 (Mecanismosdetonantes de inestabilidad en climas tropicales, Precipitación). Otras propiedades del follajecomo factor hidrológico es su capacidad de retener y acumular agua, lo cual modifican el ciclohidrológico, al demorar la caída del agua al suelo.

Adicionalmente por con efecto combinado entre la absorción de las raíces y la transpiración delfollaje, se presenta la evapotranspiración, generando que parte de la humedad del suelo seaextraído y evaporado, factor que también modifica el ciclo hidrológico. La absorción de las raícesrelacionada con la evapotranspiración puede generar desecación en el suelo, puesto que este llegaa absorber el agua contenida en el nivel freático del suelo, además de la aportada por el agualluvia, en todo caso la capacidad de una planta para absorbe agua varía según la especie y lascaracterísticas del suelo. En la Figura 1 se muestra la acción en conjunto de los procesosmencionados anteriormente, y una representación de cómo se modifica el ciclo hidrológico.



Figura 1. Esquema del efecto de la vegetación sobre el modelo hidrológico.

Fuente: SUAREZ, Jaime, Deslizamientos y Estabilidad de Taludes en Zonas Tropicales, Capitulo 8, Universidad Industrialde Santander, Bucaramanga, 1998.

La presencia de vegetación también provoca un aumento en la infiltración, puesto que la velocidadcon la que el agua cae al suelo se disminuye por la acción del follaje, entonces cuando una gotafinalmente llega al suelo seco, esta se infiltra con una mayor velocidad que si la lluvia cayesedirectamente sobre él, puesto que esté no estará saturado por la acción de la lluvia. Es tambiénobservado, que la presencia de vegetación aumenta la rugosidad del suelo, este aumento derugosidad influye directamente sobre la escorrentía superficial, puesto que disminuye la velocidaddel flujo, y así mismo las posibilidades de erosión por acción de la escorrentía, que es uno de losmecanismos detonantes de inestabilidad en taludes, tal como se menciona en el numeral 2.1. El

efecto de la vegetación sobre la rugosidad puede medirse de acuerdo al índice de retardanza CI

(Temple, 1982).

Donde CI, Coeficiente de retardanza, está determinado por el h, altura de los tallos u hojas enmetros, y M, densidad de los tallos (# de tallos/m2). Cuando la vegetación se encuentra muyespaciada el efecto de la vegetación puede generar un efecto contrario al presentarse obstáculosque provocan turbulencia en la escorrentía que desencadena un efecto de erosión similar a lasocavación que ocurre en la base de los pilones de un puente sobre una corriente.

De esta forma, una vegetación más densa y espacialmente uniforme, genera un efecto muysignificativo en el modelo hidrológico del superficial y subsuperfical del talud puesto que elporcentaje de lluvia retenida depende de la densidad del follaje, la densidad de vegetaciónprovoca una mayor absorción y una rápida desecación, su distribución uniforme genera unacobertura mas rugosa que corta la escorrentía con más eficiencia y también le aporta lavegetación la capacidad de retener sedimentos y partículas que sean arrastradas por el agua,conservando la concentración de material en la masa de suelo del talud. Este es precisamente elprincipio con el cual se trabaja al recubrir taludes con vegetación, y las bondades que se esperanobtener a revegetalizar los taludes que han sido reconformados, o han sufrido el efecto de ladeforestación.



3.3. Factores mecánicos que genera la vegetación que interactúan con el talud.

Al igual de los variados efectos de carácter hidrológicos que genera la vegetación sobre una masade suelo de un talud, también se generan numerosos efectos mecánicos que están relacionadosprincipalmente con la forma y distribución del tallo y las raíces. Los efectos geomecánicos puedenser favorables o desfavorables para la estabilidad del talud, puesto que precisamente antes semencionaba que la imprecisión e incertidumbre que rodeaba la interacción de la vegetación con elsuelo en un talud, pues si bien sus bondades en el control de erosión sobresalen en el campo de laingeniería, las que están relacionada con la estabilidad de un talud aun están en estudio, ya queencontramos registros en los cuales un talud natural perfectamente arborizado a terminado enfalla y la masa de suelo se termina deslizando o colapsando. La Figura 2 resume los efectos en laestabilidad, de la vegetación que podemos hallar interactuando con un talud.

Uno de los efectos adversos y muy discutidos provocados por la vegetación en taludes de climatropicales es la transmisión de esfuerzos de tracción provocados por las fuerzas de viento, si biense mencionó en el numeral 1, que esta zona climática es el punto de convergencia de los vientosalisios, es de suponerse que las fuerzas de viento no se pueden menospreciar en cuanto al análisis

de taludes para medios tropicales.

Figura 2. Efectos de la vegetación sobre la estabilidad de un talud.Fuente: SUAREZ, Jaime, Control de Erosión en Zonas Tropicales, Capitulo 8, Universidad Industrial de Santander,Bucaramanga, 2001.

La fuerza del viento puede calcularse utilizando una simplificación de la ecuación de Navier-Stokes(Styczen y Morgan -1996).



Donde Ʈ es la fuerza de tracción por unidad de área horizontal de la vegetación, es el áreaproyectada del follaje enfrentado el viento en m2, µ la velocidad del viento y CD es el coeficientede tracción que depende de la velocidad del viento, el área expuesta al viento, el ángulo deinclinación promedio del follaje y la cantidad del follaje.

La trasmisión de carga al talud por parte de la vegetación no solo está influenciada por el viento, sino también por el peso propio de la vegetación, que en muchos casos puede sobrecargar un talud,lo cual podría no ser beneficiosos en la mayoría de las veces, es quizás por eso que en taludesartificiales, que van a ser revegetalizados la gran mayoría de las técnicas utilizan vegetación tipopasto u arbustiva, lo que se traduce en vegetación liviana.

El efecto beneficioso más sobresaliente al utilizar vegetación sobre taludes, es el refuerzo de sueloque generan las raíces. Las raíces protegen el suelo de las fuerzas de tracción directa ocasionadaspor el flujo de la escorrentía superficial, aumentan la resistencia al corte (Fricción y Cohesión) y laresistencia a las fuerzas de erosión del talud, también generan un anclaje hacia estratos másprofundos cuando se trata de raíces arbóreas, creando fuerzas resistentes al deslizamiento (Figura3). Los sistemas de raíces arbóreas al trabajar en conjunto provocan un efecto de arco que ayudan

a la estabilidad de la masa de suelo en un talud, en general todas las raíces forman una red densaentretejida en las capas más superficiales del suelo, y esta red forma una malla resistente quetiende a sostener la masa de suelo más superficial y estabilizarla en el sitio.

Figura 3. Efecto estabilizante de las raíces contra deslizamientos de tierra.Fuente: SUAREZ, Jaime, Control de Erosión en Zonas Tropicales, Capitulo 8, Universidad Industrial de Santander,

Bucaramanga, 2001.

Para entender la interacción de las raíces con el suelo, es necesario analizar el tipo de vegetación y

la forma de sus raíces las cuales varían según la edad de la planta y el tamaño de esta, suprofundidad puede variar entre los 20 centímetros hasta los 5 metros en el caso de arboles, ycasos extraordinarios de raíces muy profundas que superan los 20 metros. Las raíces estánpresentes en todas las plantas vasculares, y el conjunto de raíces de una planta se denominasistema radicular. Estos sistemas se pueden dividir en 2 grandes grupos, el sistema radicularalorrizo cuando se tiene una raíz central, principal y dominante sobre las raíces laterales y elsistema homorrizo o fasciculado, cuando ninguna raíz es mayor que las otras. Esto da origen a otraclasificación la cual tiene encuentra la distribución de las raíces, en cual tenemos 2 grandesgrupos, las distribuciones extensivas cuando las raíces abarcan grandes volúmenes con raíces



extensas y las distribuciones intensivas para volúmenes más pequeños con raíces finas y cortas.Las distribuciones extensivas presentan 3 tipos de esquemas generales que tienen que ver con elespacio que ocupan las raíces, los cuales se denominan: distribuciones laterales (para las raícesque se esparcen en una espacio mayor hacia los lados que en profundidad), distribuciones radiales(para las raíces que se distribuyen en proporciones similares tanto a los lados como enprofundidad), y distribuciones pivotantes (cuando las raíces son más profundas que esparcidashacia los lados), esto se puede apreciar en la Figura 4.

Figura 4. Esquema de distribuciones extensivas de raíces.Fuente: SUAREZ, Jaime, Deslizamientos y Estabilidad de Taludes en Zonas Tropicales, Capitulo 8, Universidad Industrial

de Santander, Bucaramanga, 1998.

El sistema radicular de la planta es el factor actuante en la estabilidad del talud, y el queproporciona el refuerzo que se hablaba anteriormente, las distribuciones pivotantes trabajan muybien en la estabilización de deslizamientos de poca profundidad. Esto es causa de queproporcionan mejor anclaje al penetrar más profundo en la capa de suelo.

El anclaje de las raíces genera un efecto beneficioso muy importante puesto que representa quetan efectiva es la presencia de las raíces en una masa de suelo, demostrando que entre másprofundo sea un anclaje más efectiva será la estabilización que provoque la vegetación sobre lamasa de suelo de un talud. Pero tipo de anclaje no solo dependerá de su profundidad, sinotambién del tipo de suelo donde se genere, dando así origen a una clasificación de anclajes

(Tsukamoto y Kusakabe 1984):

Los anclajes tipo A, cuando se tiene una capa delgada de suelo sobre la roca madre, pero las raícesno pueden atravesarla, el tipo B, cuando esta la capa delgada de suelo, pero la roca madre poseediscontinuidades por la cuales las raíces se anclan, el tipo C, cuando las raíces llegan hasta unacapa de saprolito (capa de transición roca suelo), atravesando una capa delgada de suelo, sinllegar hasta la capa de rocosa, y el anclaje tipo D, cuando la capa de suelo es muy profunda y lasrocas no llegan hasta la roca madre (Figura 5).

Figura 5. Esquema de los tipos de anclaje (Tsukamoto y Kusakabe 1984).Fuente: SUAREZ, Jaime, Deslizamientos y Estabilidad de Taludes en Zonas Tropicales, Capitulo 8, Universidad Industrial

de Santander, Bucaramanga, 1998.



Los efectos positivos de la vegetación se resumen en el efecto del anclaje que genera el refuerzodel suelo y la densidad del sistema radicular que mejora la conservación de las partículasestabilizando la masa de suelo, provocando un aumento en la resistencia a la erosión. Lo cual sepuede observar en el análisis en conjunto de la estabilidad de un talud (Jaime Suarez, 1998):

a. La movilización de la resistencia a la tensión de las raíces por efecto de anclaje de lasraíces a materiales más resistentes. Este efecto es muy importante en perfiles de pocoespesor de suelos residuales en los cuales las raíces se anclan en la roca o en losmateriales menos meteorizados.

b. La profundización de la superficie crítica de falla a profundidades por debajo del volumende presencia densa de raíces. Este efecto es importante en perfiles de suelo de granespesor.

3.4. Deforestación.

Después de observar lo efectos de la vegetación en un talud, es pertinente mencionar que sepresentaría en el resultado de una eventual deforestación, inicialmente el factor hidrológico es

quien se afecta, pues recordemos que la vegetación protege el suelo de la erosión provocada porla escorrentía superficial del agua lluvia, en ese orden de ideas, la deforestación activaría procesoserosivos en la masa de suelo ahora expuesta a la acción de la lluvia, pero eso no es todo, puestoque los vestigios de la deforestación en este caso hablamos de las bases de troncos junto con lasraíces, se comportan ahora como obstáculos aislados, generando turbulencia, lo que acelera elproceso de socavación, agravando más la situación.

Pero los efectos más nocivos se generan al paso de los años cuando la materia orgánica residualde la deforestación, en este caso las raíces que antes servían como anclaje, empiezan su procesode descomposición, lo cual puede tardar en aparecer entre 2 a 5 años, según la bibliografía. Esteproceso de descomposición genera nuevos esfuerzos de tensión en la masa de suelo, pues

inicialmente la materia orgánica sufre una expansión producto de los gases de la descomposición,para luego contraerse y disgregarse, lo que generará un vacio en la masa de suelo, esto sumado ala perdida de resistencia al corte por fricción y cohesión, que antes proporcionaban las raícescomo refuerzo del suelo.

En los países de climas tropicales, la deforestación es bastante frecuente y altos volúmenes, ya seapara el desarrollo de la agricultura, o la ganadería, como para los desarrollos de los asentamientosurbanos. Las cifras mundiales de deforestación muestran a los países de América latina, Áfricaoccidental y algunas regiones de Asia (Países con clima tropical), como las zonas con mayor rata dedeforestación, y los programas de reforestación se quedan cortos ante el problema, por lo que sepuede imaginar la magnitud del problema.

En Colombia, “son no menos de 470 mil hectáreas de bosques talados al año, un ritmo de

destrucción que podría arrasar la cobertura boscosa total del país en menos de 146 años”1. Cifras

que difieren mucho (casi el doble) con las publicadas por el Ministerio de Ambiente y DesarrolloSostenible, para el año 2011, que registran cerca de 238 mil hectáreas de bosque deforestadocomo promedio anual.

1SILVA, Javier, La deforestación en Colombia se está convirtiendo en epidemia, Art. EL TIEMPO.COM, 2 de

diciembre de 2011.



3.5. Biotécnia y Bioingeniería.

El uso de la vegetación para la estabilidad de taludes artificiales (aquellos fabricados por elhombre), se puede resumir en los procesos que conocemos como Biotécnia y Bioingeniería,conceptos que se explicaban en el numeral 2.2.2 Construcción de Obra Verde. Esto no significa queno se utilice la obra viva (solo plantas) para estabilidad de este tipo taludes, es solo que lamanipulación de las plantas para estabilizar o recubrir un talud fabricado por el hombre sugiere eluso de alguna técnica de revegetalización, las cuales pertenecen al desarrollo de la bioingeniería,puesto que esa revegetalización requiere del cuidado y mantenimiento de los responsables de laobra para su establecimiento y no es producto de un proceso de crecimiento natural orevegetación espontanea.

La revegetación espontanea es un proceso que puede ocurrir en un talud natural, en el cual elbosque circundante expande sus fronteras e invade y cubre el talud, generando el crecimientonatural de la vegetación, la cual tendrá posiblemente los efectos estabilizantes antes mencionadosen los numerales 3.2 y 3.3, la estabilidad en esos taludes requerirá de un análisis que tenga encuenta la acción de la vegetación principalmente de las raíces.

Un análisis de estabilidad de taludes teniendo en cuenta las raíces, puede terminar en el cálculo deun factor de seguridad entre 10% y 13.5% mayor (Yagi, 1994), aun así dependiendo la profundidadde la superficie de falla y el anclaje de las raíces, esta proporción podría aumentar perogeneralmente rodeando un valor de hasta el 30%, puesto que lo que tendremos es un diferencialde la resistencia al corte proporcionada por la fricción y cohesión que aportan el sistema radicular.

Figura 6. Esquema del análisis propuesto para calcular el factor de seguridad teniendo en cuentael efecto de la vegetación.

Fuente: SUAREZ, Jaime, Deslizamientos y Estabilidad de Taludes en Zonas Tropicales, Capitulo 8, Universidad Industrialde Santander, Bucaramanga, 1998.

En los taludes artificiales, el uso de obra viva requiere de una revegetalización. El diseño de unarevegetalización contempla factores como modificación en los patrones de drenaje, recubrimientodel suelo y la composición paisajística, al igual que la vegetación natural la revegetación tambiénmejora el factor de seguridad en la estabilización de taludes. Para la selección de la vegetación sedeben tener como parámetros, la distribución del follaje, la flexibilidad del tallo y la estructura de



las raíces, tradicionalmente se han utilizado pasto para el diseño de una revegetalización, pero esposible utilizar cualquier tipo de vegetación.

Las tecnologías utilizadas y de gran difusión, para la revegetalización, son:

a. Siembra de especies nativas (Reforestación): consiste en seleccionar individuos quereemplacen aquellos que pertenecían inicialmente al espacio ocupado, y que posean lasmismas características de la vegetación de la zona.

b. Siembra de semillas: Consiste en utilizar semillas en vez de individuos vivos, teniendo encuenta la disponibilidad del material germinativo y vegetativo, cada especie tiene unadensidad de siembra y condiciones técnicas especificas para la implantación. Esta técnicase utiliza cuando las pendientes son menores a 30%.

c. Siembra de Estolones: Consiste en utilizar estacas vivas para el desarrollo de una plantanueva, los estolones son un sistema de reproducción vegetal, por lo que la selección de lasespecies estará determinada por aquellas que puedan reproducirse mediante estesistema.

d. Empradización con Cespedones: Este procedimiento consiste en la utilización de cobertura

vegetal tipo herbácea. Se cortan en forma de alfombra una pequeña porción de suelo concobertura herbácea ya desarrollada y se coloca sobre el talud sujetado con estacas demadera, esta técnica es aplicable a taludes de alta pendiente mayores a 45%.

e. Revegetalización con Biomatos: Consiste en la utilización de geomantos y mantos de fibrasnaturales, como fique, que se fijan al suelo con estacas, estos mantos usualmente seacompañan de semillas y materia organica.

f. Construcción de Fajinas: es una barrera viva, que consiste en la disposición del materialvegetal vivo en la parte superior de una barrera de contención viva con estacas, que vanen surcos en el sentido de las curvas de nivel.

Cualquier técnica de revegetalización requiere de un mantenimiento hasta el establecimiento de

la vegetación, que puede necesitar desde agua hasta fertilizantes, por lo cual es a vecesrecomendable construirla antes del inicio de una temporada lluviosa, para luego aprovechar lahumedad proporcionada por la lluvia.

3.5.1. Tecnologías de Biotécnia y Bioingeniería.

Los métodos de estabilización biotécnica tienen ya un gran recorrido en su aplicación paraestabilidad de taludes, y poseen una gran historia que ha estado ligada a la agricultura, desde elterraceo de los indígenas para el establecimiento de los cultivos hasta el uso de reproducción devegetación por estacado. Sus aplicaciones en la geotecnia incluyen estabilización de pendientes,control de erosión por agua y viento, protección de costas y riberas de corrientes, barreras vivas,recubrimientos, control de escorrentía e indicadores vivos.

Entre las técnicas que se plantean están:

Sistemas con semillas: estás técnicas dependen de la forma en la cual se coloquen las semillas,tenemos, semillas alboleo, cuando por medio mecanicos o manuales las semillas se esparcensobre el suelo, este método requiere bajas pendientes para que las semillas no se deslicen sobre elsuelo y se acumulen en el pie del talud. Por siembra de semilla, cuando cada semilla se deposita enun punto estratégico del suelo, este método difiere del anterior primero por la cantidad de



semillas disponibles, y segundo porque la especie que germinará necesitará de un espacio mínimodisponible y la distribución de las especies trabajará como un conjunto. Tambien está elhidrosembrado, que consiste en dispersar las semillas mediante un sistema de bombeo a presión,la cual disparará las semillas junto a una mezcla acusa con fertilizantes, creando una delgada capaviscosa sobre el suelo, de la cual germinara la vegetación. En el hidrosembrado lo que se diseña esla mezcla de nutrientes y ligantes, puesto que estos denotaran el éxito de la siembra.

Sistemas de Trasplantes: es cuando en vez de semillas, se utiliza para la siembra especies vivas,pueden proceder de viveros o de las especies de la zona.

Sistemas de Estacado, Estolones y Ramas: es el aprovechamiento de la reproducción vegetal porestolones para sembrar partes de una planta viva, para la germinación de una nueva planta, estesistema se organiza tanto como por el tipo de parte utilizada (estolones, estacas vivas, o ramas),como en la distribución y en la método de siembra, en ese orden ideas tendremos tantos métodoscomo diseños de siembra se requieran para cada caso en especifico.

Para estacas de más 2 metros se tiene el siguiente esquema, se dispone una siembra de al menos

1 metro de esta enterrado, o generalmente hasta un punto de contacto por debajo del nivelfreático, con el fin de que la estaca pueda tomar el agua necesaria para su desarrollo como planta,además es preferible usar más de 1 individuo en la misma siembra, puesto que esto garantiza elestablecimiento de raíces para la estaca, ya que estas especies pueden generar mutualismo. Estametodología resulta fácil y económica.

Las técnicas de construcción para estos sistemas van desde un estacado mecánico, utilizando unbrazo mecánico que entierre las estacas en el punto deseado, estas deben poseer punta para sufácil hincado, y el suelo debe ser lo suficientemente blando para que la estaca pueda penetrarlo, ose puede sembrar a través de un relleno dispuesto alrededor de la estaca, sin penetrar el suelo,llamado riprap. Es posible combinar estacas con ramas en forma de espigones, y también por

medio de estructuras de contención suaves como gaviones, en donde se atraviesan con estacas oramas, pero están penetran el suelo hasta un punto por detrás de la superficie de falla (Figura 7).

Figura 7. Técnicas de Construcción de sistemas por estacas.Fuente: SUAREZ, Jaime, Control de Erosión en Zonas Tropicales, Capitulo 9, Universidad Industrial de Santander,

Bucaramanga, 2001.

Estos métodos con ramas, proporcionan una buena estabilidad debido a que se puede diseñar suuso, desde el control de erosión por medio de fajinas, las cuales interceptan las partículas que se



deslizan por la ladera ya sea arrastradas por la escorrentía, o por gravedad, adicionalmente sepuede reforzar por un sistema riprap, para genera recubrimiento. Tambien es efectivo el uso deramas vivas durante el relleno, de esta forma la materia vegetal queda embebida en el talud, y lasramas funcionan como refuerzo en transversal en el relleno, trabajando de forma similar a unmuro de tierra armado, donde los tallos generan un refuerzo desde la cara expuesta hasta unpunto por detrás de la superficie de falla, y luego que germine, el follaje actuará comorecubrimiento y las raíces como anclaje, generando una estabilidad completa del talud.

Sistemas por mateado: Consiste en los sistemas que utilizan especies en forma de matera ocespedones, esta técnica son similares a las explicadas en la revegetalización.

Para la conformación del terreno es posible varias estrategias, que dependerán del tipo devegetación que se utilizará, es posible hacer taludes escalonados cuando las pendientes son altas yla vegetación tiene el riego de establecerse por la gravedad, y también cuando se desea sembrarespecies en las huellas de los escalones para que no queden inclinadas.

Los métodos de estabilización de Bioingeniería de suelos, tienen ya que ver con el diseño de la

siembra y la distribución de las especies, que por el tipo de especies a sembrar y la forma desembrado. En la Tabla 2, se muestran los distintos sistemas de Bioingeniería utilizados en climastropicales, con una descripción y un esquema de su conformación.

Tabla 2. Sistemas de Bioingeniería.Sistema Descripción Esquema

Hileras deVegetación

Es la disposición del sembrado através de la cara de un talud, con elfin de disminuir la energía de laescorrentía, generar sedimentaciónpor medio de la retención de las

partículas, puede ser horizontal,vertical, diagonal y radial.

Hileras de Matorral

Es el zanjado de la cara de talud, parahacer la siembra de ramas vivas,similar al trabajo de una barrera vivao una fajina, y funcionan bienreduciendo la velocidad de laescorrentía.



Fajinas

Consiste en un zanjado para colocarvegetación en forma horizontal a lolargo del talud con materia orgánica,utilizando un refuerzo adicional, quepuede ser estacado vivo, o unsistema riprap, con el fin de controlarla erosión, también pueden controlarla escorrentía, y funcionar comodrenes.

Cajones de Ramas

Es un sistema de barrera horizontalutilizando ramas, las cuales seconfinan y ubican con estacas demadera, con el fin de generar unazona de retención de sedimentos.

Enramados

Consiste la disposición de ramas en capas sobre el suelo alternando suelocon ramas, de tal forma que las ramas quedan embebidas en el suelo,similar al efecto provocado en un muro de tierra armada, la parte sobresaliente de las ramas actúan como barrera de sedimentos y retardadores

de flujo. Este sistema también se puede reforzar utilizando geotextiles.



Cubiertas Vivas

Se trata de la cobertura completa dela cara del talud utilizandovegetación con o sin refuerzo, estavegetación por lo general está fijadacon estacas, y se disponelongitudinalmente al talud.

Enzarzado

Consiste en sembrar estacasentrelazadas con ramas que puedenestar sujetadas con sogas, evitandola formación de surcos, y sedimentarlas partículas transportadas por laescorrentía.

Trinchos conVegetación o taludes

en escalera.

Se forman cajones realizados con

trinchos de estacas en madera yramas de bambú transversales entrelas estacas o malla, luego se rellenael espació con el material del talud,se corona la matera con materiaorgánica y vegetación. Esto provocaun cambio en el perfil de escorrentíaal disminuir la energía y provocar lasedimentación, además de quepreviene el deslizamiento.

Ramas en Cárcavas

Las cárcavas son superficies

susceptibles a la erosión, el métodoconsiste en rellenar la parteerosionada con suelo y ramassimulando un muro de tierra armada,para luego hincar estacas para fijar lamasa nueva a la antigua.

Fuente: SUAREZ, Jaime, Control de Erosión en Zonas Tropicales, Capitulo 9, Universidad Industrial de Santander,Bucaramanga, 2001.



Los sistemas de bioingeniería de suelo son más económicos que los sistemas convencionales deobras de concreto, puesto que la inversión inicial en los materiales menor y el costo demantenimiento solo implican rocería o poda, y riego, a diferencia de un sistema convencional cuyainversión inicial en los materiales es cuantiosa, y el mantenimiento en caso de requerirlo resultaen la mayoría de los casos, el reemplazo de la estructura, lo siguiere unos costos totales muchomayores, esto no significa que su relación beneficio-costo sea la mejor, puesto en que muchoscasos cuando se revegetaliza, se debe recurrir a una modificación o cambio del sistema planteadoinicialmente, o al reemplazo de individuos que no se adaptaron al sitio, lo que se traduce en quelos riesgos en estos sistemas son mayores que en un sistema convecional.

En Colombia la utilización de vegetación para la estabilidad de taludes, y el control de la erosiónestá muy bien desarrollado, puesto que somos un país de clima tropical, y además nuestros suelosvarían gracias a los pisos térmicos en la región andina. En laTabla 3, se muestra un resumen de lossistemas más frecuentes en Colombia.

Tabla 3. Sistemas de vegetación en taludes usados en Colombia.

Sistema de Vegetación Descripción ObservacionesPlantas Trepadoras Se siembran varias hileras de

plantas trepados al pie deltalud.

Necesitan de un soporte enroca para ascender, pocasveces ascienden por el suelo.

Gradería tipo trincho Se entierran estacas verticalesen hileras para sostener ramashorizontales, detrás de lascuales se coloca el relleno.

Requiere de un suelo blandopara poder enterrar lasestacas.

Biomantos Después de colocar y fertilizarla semilla se cubre el talud conuna tela o biomanto de fibras

orgánicas como fique ocabuya.

Requiere riego continuo parael establecimiento de lavegetación.

Hidrosembrado Se coloca a presión con unamaquina de bombeo la mezclade semillas y fertilizantes.

Se lavan con lluvias intensas, yno se puede usar en taludesrocosos.

Mateado con hileras deBambú

Se colocan ramas de bambú oguadua horizontalmente,sostenidas por estacas y entreellas coloca el suelo fertilizado.

En taludes de muy altapendiente es difícil sostenerlas estacas en forma estable.Se requiere que las ramas debambú estén enterradasdentro del talud para evitar los

flujos de agua por debajo deellas.

Grama reforzada conGeomalla

Usando mallas sintéticas uorgánicas se refuerza elgramado.

Son los más costosos de todos.

Capas de enramados con o sinrefuerzo

Se colocan ramas de especiesvivas entremezcladas consuelo y sostenidas enocasiones por mallas de fibras

Difícil de establecer en taludesde muy inclinados y altos.



sintéticas u orgánicas.Cubiertas vivas El talud se cubre con un

sistema listones de madera obambú colocados en forma dered, formando cajones loscuales se rellenan con ramasvivas y suelo.

Requieren la construcción debermas intermedias en lostaludes de gran altura.

Estructuras vegetalizadas Gaviones o muros con ramas oestacas vivas.

No son estables en taludesmuy inclinados.

Fuente: SUAREZ, Jaime, Control de Erosión Utilizando Vegetación, III Encuentro Nacional de Estudiantes de CienciasForestales, 2005.

En las Figuras 8 y 9, se pueden observar los esquemas de diseño de algunos empleos devegetación para estabilidad de taludes en Colombia.

Figura 8. Esquema de recubrimiento de un talud con vegetación.Fuente: OSPINO, William, Geoingeniería S.A.S, 2011.

Figura 9. Esquema de estabilización de un talud utilizando obra verde.Fuente: OSPINO, William, Geoingeniería S.A.S, 2011.



CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

Los países de climas tropicales poseen una gran proporción de suelos residuales de gran espesor,puesto a los intensos procesos de meteorológicos que generan una velocidad de meteorizaciónsuperior a la del transporte de sedimento, según la información contenida en el numeral 1 de estedocumento.

Los suelos residuales en sí mismos son muy vulnerables a sufrir procesos de deslizamientos, cuyosprocesos pueden ser activados producto de la acción de los agentes abióticos de un ecosistema yteniendo en cuenta el azote climático que sufren los medios tropicales, con sus altasprecipitaciones, temperatura y vientos, sus suelos residuales son altamente inestables.

La vegetación cumple un buen trabajo en la protección de taludes contra la erosión, pues impidenla acción directa de los agentes abióticos de un ecosistema, en este caso los agentes de un mediotropical, sobre una masa de suelo. Debido a que la superficie expuesta de la cara de un talud anteel agua, la temperatura o el viento, es mucho menor.

El agua que es uno de los principales agentes de inestabilidad en una masa de suelo, ya seaprovocando su erosión mediante la escorrentía o provocando deslizamientos por saturación de lamasa de suelo en la cara del talud, es afectada por la presencia de vegetación en un talud. Debidoa que la vegetación puede modificar el perfil de escorrentía por el cambio de rugosidad, oequilibrar la humedad de la masa de suelo a través de la absorción por medio de las raíces.

La presencia de raíces en el suelo provoca un efecto de reforzamiento de la masa de suelo, puestoque el anclaje de la vegetación retiene las partículas, fijándolas y estabilizándolas en la masa, alfuncionar como contenedor. Entre más densa se la cantidad de raíces, mas será el volumenretenido y estabilizado, pues estas actuaran como una red. Es precisamente la condición que seintenta igualar al utilizar Biotécnia y Bioingeniería de suelos, al cubrir con vegetación la cara

expuesta de un talud artificial.

No todos los efectos de la vegetación sobre un talud son beneficiosos, pues la sobrecargagenerada por el peso de la vegetación y la tracción ocasionada por la fuerza de viento que impactaen el follaje de la vegetación, aporta fuerzas desequilibrantes a la masa de suelos de un talud. Entodo caso, los efectos positivos de la vegetación sobre un talud, son difíciles de cuantificar y no sepuede asegurar que un talud quedará totalmente estabilizado con una vegetación bienestablecida, puesto que se tienen registros de deslizamientos y colapso de un talud, enconsecuencia de un sismo, aun cuando las raíces de la vegetación atravesaban la superficie de fallay la densidad de la vegetación era lo suficientemente alta.

Los sistemas de Bioingeniería resultan más económicos frente a los sistemas convencionales, ymucho más amigables con el medio ambiente, que es un tema importante y delicado en laactualidad, al aprovechar las bondades de la vegetación que es un material vivo, en vez de usarmateriales inertes como el concreto, que resulta contaminante.

Debido a los altos índices de deforestación en América latina y Colombia, según observamos en elnumeral 3.4, es recomendable generar programas de reforestación, puesto que la este problemano solo es ambiental si no que también está demostrado que afecta la estabilidad geotécnica de



una masa de suelo en un talud, es quizá por eso que se presentan varios derrumbes en los taludesde carreteras colombianas en temporada invernal.

Es recomendable el uso de tecnología “verde”, en la estabilización de un talud, un adecuado

diseño en el que interactúen elementos vivos con obras civiles genera un mejor impacto tantoambiental como en la estabilidad de un talud, puesto que esta simbiosis resulta muy efectiva aaprovechar los efectos positivos de la vegetación, junto con un diseño geotécnico resistente.

Es recomendable la revegetalización de cualquier talud artificial, no solo para aumentar laestabilidad a través del aumento en el factor de seguridad contra el deslizamiento, si no tambiéncomo protección de la erosión, pues demostrado que cualquier talud expuesto sufre un mayordeterioro por la acción del intemperismo que un talud recubierto, y la vegetación es la opción máseconómica y amigable con el medio ambiente.



BIBLIOGRAFÍA

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MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO SOSTENIBLE, REPUBLICA DE COLOMBIA, Guíade Manejo Ambiental para Proyectos de Perforación de Pozos de Petróleo y Gas, Bogotá, 1999.

influencia de la vegetación en la estabilidad de taludes

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