Control erosión en llanura platense 1295Kb

II Simposio Latinoamericano de Control de Erosión 2004
CONSIDERACIONES SOBRE CONTROL DE EROSION EN LA LLANURA PLATENSE
Arq. ALBERTO DAL FARRA
Coripa S.A., Buenos Aires, Argentina
Ing. CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ
Coripa S.A., Buenos Aires, Argentina
RESUMEN: Considerando las particularidades geográficas que presenta la región, se considera que los problemas
de control de erosión en la misma está fuertemente ligada a la erosión de cauces, al fenómeno de las
inundaciones, y al tratamiento que deben recibir las defensas necesarias para protegerse de las mismas. Sin limitar
o desconocer otros fenómenos erosivos presentes en el área de la llanura platense, se considera que “control de
erosión” puede traducirse como “defensa de costas” o “protección de márgenes” dentro de este ámbito de análisis.
A partir de ello, y basándose en la participación de los autores en la asistencia técnica destinada al proyecto,
provisión de materiales y tecnologías, o ejecución de este tipo de obras, se enuncian algunas observaciones
comunes a este tipo de intervención: 1) la necesidad de diseñar y aplicar filtros adecuados debajo de los
revestimientos antierosivos sometidos a corriente y oleaje, según lineamientos de la bibliografía especializada, a fin
de evitar la desestabilización de los terraplenes a proteger; 2) la importancia de evaluar las dificultades de tipo
constructivo en el diseño de protecciones de taludes sumergidos o de obras con limitados accesos terrestres o
acuáticos; 3) el empleo de tablestacados como elementos de contención y protección de márgenes; 4) las
posibilidades de utilización de geotubos como estructuras de contención en terrenos anegados; 5) el empleo de
geoceldas como revestimiento de bajo costo en canales y protecciones de obras de arte en terrenos y/o aguas
agresivas; y 6) la factibilidad de obtener superficies vegetalizadas resistentes a la erosión para disminuir el impacto
ambiental en ambientes urbanos de revestimientos antierosivos .
Finalmente el trabajo plantea, como parte del compromiso de encontrar respuestas técnicas, ambientales y
económicas eficientes, la resolución de los siguiente desafíos: a) lograr un espacio mayor para la ingeniería, en
todas sus ramas y niveles, en el estudio y tratamiento de estos problemas; b) obtener un mayor conocimiento
sobre el comportamiento de los suelos en las obras de control de erosión hídrico de la región; c) el empleo de los
recursos profesionales e institucionales existentes para continuar el desarrollo de productos y técnicas de
intervención específicos para ser utilizados en la llanura platense; y d) la elaboración de normas de ensayos y
recomendaciones de buenas prácticas adecuadas a los problemas particulares existentes en la región.
Análisis Geográfico de la Región
Dentro de las diversas regiones geográficas en las que
se puede dividir Argentina, la llanura platense, también
denominada llanura pampeano chaqueña, posee
características particulares que deben ser tenidas en
cuenta para abordar el análisis del fenómeno de control
de erosión en nuestro país.
Esta llanura es una muy extensa planicie que carece
prácticamente de singularidades y configura esos
horizontes rectos que representan de manera tan
apropiada a nuestra “pampa”. Con muy pocas
alteraciones, se extiende desde la Patagonia hasta el
corazón del continente sudamericano a través del
Chaco paraguayo y del bajo Matto Grosso brasileño,
donde alcanza las nacientes de la cuenca amazónica.
Sobre esta extensa llanura que representa apenas algo
más de 1/3 del territorio continental argentino, se
produce casi el 75% de nuestro Producto Bruto Interno,
y habita más del 60% de la población, que se encuentra
fundamentalmente concentrada en ciudades ubicadas
sobre los grandes cursos de agua.
Argentina posee un territorio fundamentalmente árido,
2/3 de su extensión, y presenta una distribución muy
irregular de su recurso agua en el 1/3 restante que
corresponde fundamentalmente a la llanura platense.
Nuestros recursos hídricos se hallan concentrados en
los grandes ríos que conforman la porción argentina de
la Cuenca del Plata, y que atraviesan con sus grandes
volúmenes y bajas pendientes esta llanura plana, con
extensas áreas inundables . Como dato ilustrativo,
puede mencionarse que el río Paraná salva un desnivel
de apenas 40 m, entre su paso por la ciudad de
Resistencia y su desembocadura en el Río de la Plata,
distante 1000 Km.
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Arq. ALBERTO DAL FARRA, Ing. CARLOS A. RODRIGUEZ
CONSIDERACIONES SOBRE CONTROL DE EROSION EN LA LLANURA PLATENSE
Por lo expuesto, el tema erosión en la región de la
llanura platense está fuertemente ligado a la erosión de
cauces, el fenómeno de las inundaciones, y el de las
defensas necesarias para protegerse de ellas.
Llanura Platense
sino que también lluvias más copiosas y frecuentes,
provocaron severas inundaciones que modificaron la
percepción de riesgo sobre estos fenómenos. Algunos
científicos han considerado estos cambios sólo como
una nueva fase “húmeda” de un ciclo hidrológico
natural, otros como una tropicalización creciente de la
región debida al cambio climático originado en el
calentamiento global.
Por las razones que fuesen, después de la crecidas
extraordinarias del Paraná de 1982 y las recientes
consecuencias del fenómeno de El Niño, la región de la
llanura pampeano-chaqueña viene concentrando más
del 80% de las inversiones, en muchos casos con
financiación internacional, que realiza Argentina en
obras para controlar o mitigar fenómenos erosivos de
origen hídrico.
En este marco debe analizarse los desafíos del control
de erosión de la región.
Llanura platense
Inundaciones en Santa Fe – Abril 2003
Control de erosión como defensa de costas
Una visión histórica y social
Históricamente, aún desde la época del dominio
español, esta región no se caracterizó por considerar
un problema la erosión de sus tierras o de las
márgenes de sus cursos de agua. La extensión casi sin
límites de la planicie, una población por demás escasa,
y el carácter urbano de la misma dado el carácter
extensivo de las explotaciones agro-ganaderas, no
permitieron formar una conciencia temprana sobre la
necesidad de prevenir y corregir los problemas de
erosión. Simplemente se reasentaba la actividad, en
algunos casos incluso las poblaciones, cuando se
evidenciaba la imposibilidad de convivir con el
problema.
En las últimas décadas no solo se aceleró la
urbanización de la región y la concentración urbana,
Sin la intención de limitar o desconocer otros
fenómenos erosivos, en especial la pérdida de suelos
agrícolas que se verifica en el área de la llanura
platense, o la perdida de playas marítimas en los
frentes urbanos, por las razones antes expuestas,
“control de erosión” puede traducirse como “defensa de
costas” o “protección de márgenes” cuando se
considera a la llanura pampeana-chaqueña como
ámbito de análisis.
Defensa de costas naturales o, en muchos casos,
artificiales proyectadas como protección contra
inundaciones o simples bordes de cauces, este tipo de
obras se encontró condicionada por la ausencia de
piedra cercana a los lugares de intervención. Salvo en
algunas locaciones excepcionales, debía trasladarse
desde distancias promedios superiores a 500Km, lo que
constituye una severa limitación al uso de enrocados
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(”rip-rap”), salvo en las obras publicas que podían
contar con cuantiosos presupuestos.
Revestimiento con gaviones
Revestimiento de piedras
Hasta mediados del siglo pasado, se podía emplear en
las obras de costa las maderas duras que proveían los
bosques chaqueños, o las “fajinas” de ramas trenzadas
de salicáceas, que se obtenían de la propia vegetación
ribereña. En las obras portuarias se verificaba también
el empleo de tablestacas importadas de acero
laminado. Pero la disponibilidad de cemento y la
preponderante tradición europea reflejada en nuestra
ingeniería, convirtió al hormigón en el material más
difundido en la ejecución de infinidad de obras: desde
tablestacados u otras estructuras de contención hasta
bloques rompeolas o de protección de márgenes.
En los ´90 se sumó la disponibilidad de geosintéticos,
tanto para filtro y drenaje, como para refuerzo
estructural y contención, y para protección de costas.
También se difundió el uso de diversos sistemas
bloques de hormigón para revestimientos, así como se
perfeccionaron los empleos de técnicas geotécnicas y
de fundaciones para resolver distintos problemas
habituales en las franjas costeras.
Revestimiento de bloques de hormigón
Tablestacado de hormigón
La introducción en la década del 80 de los geotextiles y
los gaviones industriales reflejó un importante salto
cualitativo en los criterios de diseño y ejecución de
obras de costa. Con los primeros se podían reemplazar
los costosos filtros naturales, y con los segundos
disminuir a menos de la mitad los volúmenes de piedra
para las obras de revestimiento, obteniéndose de la
suma de ambos materiales estructuras flexibles y
drenantes frente a las clásicas soluciones en hormigón.
De este modo es posible que el proyectista pueda
contar hoy con una oferta variada de productos y
tecnologías con el que encarar los problemas de control
de erosión de origen hídrico en la región de la llanura
chaco-pampeana.
Características generales de las obras
La actividad de nuestra empresa en la asistencia
técnica para la provisión de materiales y tecnologías
para obras de control de erosión, así como la
participación directa en el proyecto y ejecución de
muchas de ellas, nos ha permitido extraer algunas
observaciones sobre los problemas y las soluciones
que se presentan habitualmente en esta región.
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Al realizar el proyecto ejecutivo de un revestimiento
destinado a proteger la solera de un canal aliviador de
crecidas, y a lastrar la cloaca máxima de la ciudad de
Santa Fe, enterrada bajo el mismo, se detectó la
necesidad de utilizar un filtro a fin de evitar la pérdida
de finos del suelo por la acción del agua. Las
características de los terrenos de la región (limoarenosos con un D85 de aproximadamente 300
micrones) obliga al empleo de capas filtrantes bajo
revestimientos antierosivos, a fin de no poner en
peligro la estabilidad a largo plazo de las obras.
Los filtros son necesarios, no sólo bajo enrocados o
colchones de alambre, sino en la mayoría de los casos,
como en éste, donde estaba prevista una protección
continua con geotextil tejido como estructura vinculante
de bloques de hormigón.
Aplicando los lineamientos de fuentes reconocidas
internacionalmente para obras bajo acciones
hidrodinámicas por corriente y/u oleaje, se estudió las
propiedades hidráulicas del filtro requerido
(fundamentalmente permeabilidad y abertura de
filtración) . Con esos parámetros se seleccionó un
geotextil no tejido agujado, de filamentos continuos de
poliéster, que garantizaba en el tiempo la prestación
requerida .
El puente cubre la desembocadura de la laguna
Setúbal, virtual brazo del Paraná en época de
crecientes, donde pueden llegar a registrarse caudales
superiores a los 9.870 m³/s que pueden provocar
erosiones sobre el fondo limo-arenoso superiores a
5,00 m .
Las obras sobre los grandes ríos de llanura de curso
permanente presentan la particularidad de tener que
resolver el revestimiento de taludes sumergidos. Por
lo tanto, en la elección del sistema de protección a
emplearse suele pesar las limitaciones constructivas de
cada uno, tanto para poder ser instalados como para
resolver el tema de las juntas y las vinculaciones entre
las partes que los conforman.
En este caso, sobre un pontón semi-sumergible se
unieron los geotextiles tejidos de mantas prefabricadas
de 12 m2 con bloques de hormigón de 14 y 28 cm de
altura. De este modo se lograron formar grandes paños
de 7,20 m de ancho y hasta 30,22 m de longitud , que
por medio de rodillos dispuestos sobre la cubierta del
pontón eran deslizados sobre el talud a proteger. La
colocación se realizó de forma tal de permitir una
superposición segura de los solapes de geotextil tejido
dejados al efecto. Previamente, se había procedido a
regularizar su superficie con una pendiente promedio
1:2,5 (vertical:horizontal) y colocado un geotextil notejido como filtro. Las tareas finales consistieron en
vincular los paños a las mantas ejecutadas in situ en el
talud sobre el nivel del agua .
Protección de cloaca máxima – Santa Fe
En las cercanías de la obra anterior, se reconstruyó un
Puente Colgante que copiaba el puente original
inaugurado en 1928 , y que había colapsado durante
las inundaciones extraordinarias de 1982/83.
Puente colgante – Santa Fe
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Estas dificultades constructivas aparecen también en
los revestimiento de taludes “inaccesibles” .
Definición que alcanza fundamentalmente a los taludes
extensos con suaves pendientes sobre cursos de agua
permanentes, en los cuales el trabajo, tanto sobre los
tramos secos como sobre los sumergidos, de equipos
de porte medio se ve dificultado por las distancias a
cubrir . En el caso de la obra de defensa de un relleno
para ampliar el puerto de la ciudad de Buenos Aires, el
problema se vio agravado por el régimen del Río de la
Plata . Su nivel sufre la acción de mareas atmosféricas
por la acción del viento sobre su estuario, que pueden
provocar oscilaciones ordinarias diarias de hasta 1 m y
extraordinarias de hasta 4 m.
La imposibilidad de prever los niveles del río en el
momento de colocar el revestimiento, así como la
pendiente 1:4, (vertical:horizontal) adoptada en el
proyecto, impidió utilizar los equipos y la técnica
empleada en el Puente Colgante de Santa Fe .
La longitud de las mantas (24,00 m) y el peso de las
mismas (25 toneladas) obligó a usar un guinche de
gran capacidad, no siempre disponibles en otras
locaciones, y un particular dispositivo de izaje de las
mantas .
6to espigón puerto de Bs. As.
El caso anterior ejemplifica también la dificultad de
conformar terraplenes estables por relleno, cuando
están expuestos al oleaje ó a la corriente , o
simplemente cuando parte de los mismos se mantienen
permanentemente bajo el agua. Esto está relacionado
con los suelos y materiales disponibles en la región
para este tipo de rellenos, y el problema que representa
la compactación deficiente de los terraplenes
sumergidos.
Como consecuencia de los problemas antes apuntados,
o por falta de espacio para materializar taludes
estables, o simplemente por razones funcionales o de
diseño, muchas defensa de costas se realizan
mediante tablestacados. Estos verdaderos muros
prefabricados se comportan siempre, tarde o temprano,
como estructuras de contención de los terrenos que
protegen, y como tales deben ser calculados y
ejecutados.
De extensa aplicación en todo nuestro litoral fluvial, y
en especial en el Delta del Paraná, su reciente empleo
en el sector náutico de Nordelta puede servirnos para
ilustrar su carácter de estructuras de contención.
Ubicada a 30 km de Buenos Aires, Nordelta es una
urbanización que albergará a más de 100.000
habitantes sobre un superficie de 1600 has. Presenta
dos singularidades geotécnicas: como se hallaba
originalmente a cota inundable, se procedió a excavar
lagunas y canales para rellenar entre 1 y 3 m el resto
del predio; y en muchos sectores existen horizontes de
suelos con prácticamente nula capacidad de carga que
alcanzan profundidades de hasta 20 y 30 m. Los
tablestacados que se llevan ejecutados debieron
resolver situaciones de carga extremas a fin de poder
cumplimentar con los niveles de seguridad exigidos
para este tipo de estructuras . El sector de la Bahía
Grande y el Frente del Barrio Las Caletas (que suman
en conjunto 1.123 m lineales de costa) se resolvió con
un esquema tradicional: tablestacas de H°A°, en este
caso de 8 m, viga de coronamiento, y anclajes
metálicos envainados e inyectados , anclados a
pantallas de hormigón armado ubicadas fuera de la
cuña activa del terreno.
El sector de la Dársena, de 218 ml de desarrollo, donde
se localizarían marinas flotantes para el amarre de
embarcaciones, presentaba exigencias mayores pero la
ventaja de poder realizarse en seco, por lo que se
adopto una solución con doble línea de tensores, una
superior y otra inferior, que vinculan el tablestacado
principal de 9 m de altura con otro posterior de 3,50 que
sirve de anclaje al primero .
En ambas obras se instaló un pleno drenante por detrás
del tablestacado para reducir el empuje hidrostático
sobre el mismo. Dicho pleno esta conformado por una
malla sintética drenante y un geotextil no tejido a modo
de filtro.
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Geotubos en canal Jauretche – Bs. As.
Tablestacado Nordelta – Bs. As.
Para los casos de obras de contención en terrenos
anegados se dispone de geotubos de diferentes
dimensiones, confeccionados a su vez con distintos
tipos de geotextil, según los requerimientos de cada
obra. Por ejemplo, en la recuperación de la costa de la
ciudad de Viedma se emplearon geotubos de geotextil
no tejido de filamentos continuos ya que la obra
recibiría luego un revestimiento definitivo. Los
geotubos, rellenos con arena y gravilla extraída del
centro del río fueron dispuestos escalonadamente para
contener y estabilizar un relleno posterior con el que se
conformó una nueva línea de ribera .
En muchos casos de canales de desagüe de menores
dimensiones, se requieren de revestimientos de bajo
costo, a fin de compatibilizarlos con los presupuestos
disponibles . Puede citarse como ejemplo al Canal de
los Gobernadores, que se extiende más de 3,5 km
hacia los nuevos suburbios del NO de la ciudad de
Formosa. Allí la mínima pendiente del terreno y la
susceptibilidad a sufrir erosión de los suelos exigía
canales revestidos pero se requería el empleo de mano
de obra local y reducido costo de obra. Pese a la
fuerte pendiente de los taludes (1:1 ) y a la decisión de
la constructora de emplear celdas “grandes”, el uso de
hormigón de bajo asentamiento confinado en geoceldas
de láminas texturizadas de polietileno de alta densidad
de 7,5 cm de altura, permitió que la obra pudiera
realizarse sin problemas y con una terminación de muy
baja rugosidad, compatible con el cálculo hidráulico
realizado.
Geotubos en Río Negro
En cambio, en la reconstrucción de más de 60 km de
terraplenes laterales de encauzamiento y protección de
los canales maestros de desagüe de la región
Noroeste de la Provincia de Buenos Aires se han
empleado geotubos de geotextil tejido de polipropileno
altamente estabilizado mediante aditivos que no migran
en presencia de flujo de agua o por acción del
intemperismo . El llenado se realizó mediante el
material refulado por sendas anfidragas que lo extraían
del propio canal. En algunos sectores, el geotextil se
utilizó directamente para contener y reforzar taludes de
suelo saturado dispuesto mediante excavadoras.
Canales con geoceldas
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Las soluciones realizadas a partir del uso de geoceldas
de tiras laminadas, texturizadas y perforadas, de
polietileno alta densidad están también permitiendo
salvar el grave problema de los suelos y aguas
agresivas presentes en casi toda la región. Si bien la
contaminación por aguas negras o industriales está
restringida a los centros urbanos, la presencia de sales
se halla muy difundida en todo el territorio por diversos
motivos : en la llanura pampeana por haber sido
alguna vez lecho marino y por la deposición de suelos
volados desde los salitrales de la región central , y en la
llanura chaqueña por la sedimentación de los ríos
provenientes del NO .
Mayormente se han empleado geoceldas de 10 y 7,5
cm de altura, con celdas “chicas” (inferiores a 290 cm²)
cm²) como “grandes” (entre 910 y 1250 cm²) según la
pendiente del talud , generalmente rellenas de
hormigón (conformando bloques confinados,
atravesados en algunos casos por tendones sintéticos)
y en algunas ocasiones con suelo para lograr
superficies vegetalizadas .
De este modo se superó el problema de corrosión
temprana de los alambres, aún los plastificados, de las
colchonetas de piedra, sin caer en costosas soluciones
de piedra suelta, o el empleo de mantas de bloques que
por forma y peso son de difícil instalación. Los
revestimientos obtenidos son muy estables a la
corriente y al oleaje, acompañan deformaciones del
sustrato, se adaptan a las superficies curvas de los
conos de puente, y son de muy rápida y sencilla
ejecución por contratistas locales .
Se han realizado la protección de grandes alcantarillas,
estribos de puentes, y taludes próximos a estas obras
de arte, proyectándose incluso el revestimiento integral
de un espigón de materiales sueltos destinado a
encauzar la corriente aguas debajo de un puente.
Pte. Río Salado – Alcantarilla Ruta 12 – A°Los Troncos
Por último, podemos indicar que la obtención de
superficies vegetalizadas, resistentes a la erosión
pero a su vez de bajo impacto ambiental, puede
lograrse tanto con el empleo de geoceldas como de
otros sistemas, cuando este objetivo es considerado
durante el proyecto de la protección .
Este ha sido el caso de la mencionada defensa de
costa de Viedma, donde en el cálculo de la manta se
consideró una particular disposición de los bloques:
muy próximos en el tramo inferior, donde el
revestimiento alcanza una playa de aguas permanentes
que puede ser transitada por bañistas, y juntas anchas
en el tramo superior donde el agua sólo permanece
algunas horas al día. El posterior relleno de las juntas
con suelo vegetal permitió el adecuado desarrollo y
arraigo de gramíneas que favorecieron la integración de
la obra con su entorno.
Costanera Viedma – Río Negro
Desafíos Inmediatos
En la última década ha aumentado de modo
excepcional la información sobre las investigaciones y
las experiencias que se realizan en todo el mundo
sobre áreas planas y cursos de agua. Paralelamente se
incrementó el acceso a productos y tecnologías que
antes desconocíamos o eran de difícil obtención. En
algunos casos, también ha significado un uso
inadecuado de los recursos puestos a nuestra
disposición.
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CONSIDERACIONES SOBRE CONTROL DE EROSION EN LA LLANURA PLATENSE
Por ello, quienes por experiencia y trayectoria nos
comprometemos con respuestas técnicas, ambientales
y económicas eficientes, debemos definir claramente
los desafíos que enfrentan este tipo de intervenciones
en las extensas planicies que conforman nuestra
llanura platense.
Sin duda el principal de ellos es lograr un espacio
mayor para la ingeniería en todas sus ramas y
niveles. Más conocimiento y respuesta por parte de los
técnicos, y mayor consideración por sus opiniones por
parte de funcionarios, comitentes privados, y
organizaciones económicas y sociales, nos
compromete a un mayor difusión de productos y
técnicas en los ámbitos universitarios, de investigación
y de opinión pública, relacionados con el tema de las
inundaciones y del manejo del recurso hídrico en zona
de llanura.
Considerando las particularidades geotécnicas de
nuestra llanura platense, debemos obtener un mayor
conocimiento sobre el comportamiento de los
suelos en las obras de control de erosión hídrico de la
región. Muy en especial, sobre las características de los
filtros a emplearse y el modo que las mismas permiten
alcanzar los objetivos propuestos por los proyectistas.
Asimismo, debemos aprovechar los recursos
profesionales e institucionales existentes para continuar
el desarrollo de productos y técnicas de
intervención específicos para ser utilizados en
nuestra llanura platense . Los ensayos locales de
bloques para revestimiento de canales y taludes
erosionables, así como la adaptación a las condiciones
locales de los diferentes sistemas actualmente
disponibles, deben garantizar la sencillez y viabilidad
constructiva, la economía de recursos empleados, y la
durabilidad de las soluciones adoptadas en este tipo de
obras.
Por último, la elaboración de normas de ensayos y
recomendaciones de buenas prácticas adecuadas a
los problemas particulares existentes en la región, así
como el establecimiento de laboratorios y cuerpos
profesionales con capacidad para aplicarlas y
controlarlas, podrán dar un fuerte impulso al adecuado
empleo de las recursos existentes para optimizar las
intervenciones destinadas al control de erosión en la
llanura pampeano-chaqueña argentina.