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gaviones descripcion
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TIPOS DE ESPIGONES DE GABION:
ASTA SIMPLE
CABEZA DE MARTILLO
BAYONETA
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ASTA SIMPLESon los espigones más utilizados por su sencillez y bajo costo.
Tienen mayor aplicabilidad que los otros tipos
Se prefieren espigones inclinados hacia aguas abajo (70o) en el caso de acarreos de grandes dimensiones. Se prefieren espigonnes inclinados hacia aguas arriba y muy sobresalientes en cauces muy anchos ,con leve pendiente y material detransporte pequeño.
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CABEZA DE MARTILLOSon más eficientes en cuanto a la cantidad de material que logran depositar.
Son mas caros y complicados de construir
Se recomienda cuando se requiera una obra con gran longitud de trabajo, localizada en un tramo recto o una curva amplia (Su forma es apropiada para conseguir el encauzamiento en estos sitios)*
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BAYONETASon recomendables en cauces anchos y de baja velocidad, con gran arrastre de sedimento limoso.
Se recomienda en cuces muy anchos , con leve pendiente y material de transporte pequeño. De forma muy sobresaliente.
Se recomienda donde las curvas son mas acentuadas (su funcionamiento es semejante a la cabeza de martillo)*
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DISEÑO DE ESPIGONES DEL TIPO ASTA SIMPLE
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Peligros Estructurales:
VolteoDeslizamientoColapso de cimentaciónPresión en los ≠ niveles
Peligros Hidráulicos:
1. Abrasión2. Impacto3. Corrosión4. Rodeo
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PROCEDIMIENTO DE DISENO1.- Ubicación en planta.2.- Longitud de trabajo.3.- Longitud de empotramiento.4.- Orientación y separación de los
espigones.5.- Perfil longitudinal.6.- Forma de la sección transversal del espigón.7.- Cimentación.8.- Recubrimiento y Calibre
1.-Ubicación en plantaEl sistema de espigones debe definir un cauce suave sin irregularidades bruscas:Definir en una vista en planta el eje del río y orillas a proteger.Trazar las líneas paralelas al eje que demarcaran las futuras orillas buscadas.Las líneas imaginarias trazadas indicaran el extremo final de los espigones sucesivos.Se debe evitar el estrangulamiento del cauce que tienda a compensarla falta de seccion a costa de lasuperficie reservada al semidesague contrario, con la consiguiente afeccion de lamargen izquierda
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En tramos curvos, el ancho “B” definido para el río, luego de construido el sistema de espigones, debe guardar cierta relación con el radio de curvatura “r” correspondiente.
2.5 B < r < 8B (cauces de limos, arenas)
• Si los Radios de curvatura son menores, la separacióndisminuye y es más económico revestir la orilla.
• Si los radios son mayores, el río tiende a formar un cauce con menores radios dentro de la curva y no todos los espigones trabajan eficientemente
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2.- Longitud de trabajo de espigones
Es conveniente que la longitud de trabajo (Lt) no supere el 25% del ancho del cauce.
El primer espigón estará expuesto en toda su longitud a la violencia de las aguas, por dicho motivo el primer espigón debe tener la menor longitud de trabajo posible (igual al tirante máximo), para evitar una desviación violenta de la corriente.
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Debe estar entre el 10 % y 25 % de la longitud de trabajo.Debe evitar el rodeo de la estructura por parte del agua
3.- Longitud de empotramiento de espigones.
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4.- Orientación y separación de espigones
Se recomienda espigones orientados hacia aguas arriba en ríos anchos de bajapendiente.
Se recomienda espigones orientados hacia aguas abajo en ríos de ancho medio de fuerte pendiente.
Espigones orientados hacia aguas abajo.
Maza Alvarez, recomienda un ángulo (∀ ) entre 60 y 70 grados con la tangente a la orilla.
En casos especiales este ángulo puede ser menor.
Primer espigon de la bateria en corrientes muy fuertes.Curvas muy cerradas con radios de curvaturas pequeñosCurvas irregulares con varios radios de curvatura.
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Separación de los espigones.
En tramos rectos:
Se recomienda separaciones (Sp) del orden de 5 a 6 veces la longitud de trabajo.
Se mide en las orillas
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TAMBIEN PUEDE APLICARSE LA REGLA GRAFICA–Se tiene en cuenta la ampliación teórica del flujo una vezque este paso por el extremo del espigon.
En tramos curvos es recomendable la regla gráfica.En curvas con radio único se recomienda separaciones de 3 a 4 veces la longitud de trabajo.
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En general se recomienda separacionesligeramente menores a las teóricas, pues se pretende que el flujo desviado por la cabeza o extremo de un espigón encuentre al espigónsiguiente en un punto cercano a la margen, sin que llegue a erosionarla y comprometa la seguridad del empotramiento de dicha obra.
Los interespacios de espigones muy largos se rellenan con dificultad, por lo cual se recomiendaconstruir una primera etapa de espigones cortos que luego se prolongarán cuando el relleno conseguido se considera suficiente.
Espigones orientados hacia aguas arriba
La experiencia ha demostrado que los espigones hacia aguas arriba son eficaces para la sedimentacion de los interespacios.
Los espigones a contra corriente obligan a tener separaciones menores entre los mismos con elconsiguiente incremento del volumen de obra.
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Schroder recomienda:
- Inclinaciones hacia aguas arriba entre 72o y 85 o.
- Separación entre espigones del orden de 4.5 veces la longitud del espigón
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La forma sera recta cuando se requiera poca longitud de trabajo en la obra.
5.- Perfil longitudinal
Se recomienda una pendiente longitudinal hacia adentro del cauce.
El espigón debe tener una altura mínima en la cabeza y una altura insumergible en la orilla.
Se recomienda que la altura mínima sea ligeramente superior a la del tirante en estiaje, de manera de reducir los vórtices que se producirán en las proximidades de la cabeza por el encuentro de la corriente longitudinal del espigón y la corriente principal del cauce.Maza recomienda alturas mínimas del orden de 0.5 m y pendientes entre 0.05 y 0.25.
Se recomienda que la parte media sea ligeramente superior a la del tirante medio
La parte inicial debe ser insumergible aun ante máximos caudales.
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Las obras sumergibles ofrecen menor obstáculo y provocan socavaciones en el fondo menos peligrosas, favoreciendo la extensión de las aguas extraordinarias y así el depósito entre las obras.
La inclinación de la corona tiene la finalidad de salvaguardar al espigón de aguas arriba y de asegurar el relleno de las orillas.
Es una buena regla que la cabeza no supere o supere muy poco, el nivel del caudal ordinario, la cabeza horizontal se presenta particularmente eficaz para inducir las aguas a profundizar las excavaciones donde se desea obtener un canal de sequía profundo.
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6.- Forma de sección transversal
El ancho de la base coincide con su altura, presentando escalones de 0.50 m cada lado y por cada metro de altura.
Se debe realizar un chequeo ante deslizamiento y volteo
Estabilidad por deslizamientoEl coeficiente de seguridad al deslizamiento Ss debe ser mayor que 1.3
3.1>∑∑
=d
rs F
Fs
Donde: ΣFr : Sumatoria de fuerzas horizontales resistentesΣFd: Sumatoria de fuerzas horizontales deslizantes
donde:Σ Fr = Σ V.tan φb
siendoΣ V: Sumatoria de fuerzas verticalesφb : angulo de rozamiento ( ≅ 35o)
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Estabilidad por VolteoEl coeficiente de estabilidad por volteo debe ser mayor que 1.3.
.31>
∑∑
=MrMsSs
Donde: ΣMs: Sumatoria de momentos resistentesΣMr: Sumatoria de momentos volcantes
7.-Cimentacion
Cimentación directa.
Sobre el material del cauce, con la previsión del hundimiento de la obra, en tanto no alcance su posición de equilibrio.
Se recomienda para los cauces formados por material grande, que no sea fácilmente erosionable, y para la pequeña obra de defensa marginal, como integración al sistema de defensa más complejo.
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Cimentación sobre platea.
También de gaviones, destinada ésta a hundirse poco a poco con el proceso de la erosión del lecho alrededor de la obra, protegiéndola constantemente.
Debido a la velocidad transversal, V1, que se presenta en el descenso de las crecidas, deben tomarse medidas para prevenir la mayor erosión de la base del espigón en el paramento de aguas arriba.
En caso de ser el suelo de material fino, la platea a utilizarseaguas arriba será más amplia que la que se emplea aguas abajo.
De acuerdo con esto, debemos considerar un espesor que le proporcione el peso sumergido suficiente para equilibrar la fuerza tractiva máxima y una longitud igual a 1.5 y 2 veces la profundidad de la socavación máxima esperada.
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En caso de ser el suelo de material grueso, se debe profundizar el espigón a una profundidad mayor que la suma de la socavación local y la socavación general esperada.
El espigón de gaviones no requiere excavación para su cimentación, siendo necesario sólo nivelar el fondo para crear el plano de apoyo a una cota, que permita dar escurrimiento natural al agua y operar en seco, o con un nivel de agua que permita rellenar y efectuar las costuras en los gaviones.
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Es necesaria para alejar el fenómeno erosivo hacia el cauce.La longitud libre de la base es del orden de 1.5 a 2 veces la cota de erosion vertical prevista en ese punto.Debe extenderse aguas arriba y alrededor de la cabeza del espigón.Debido a que se prevee que la base se asiente debido a la erosion, se recurre a colchones degavión que por su pequeño espesor (0.17-0.30 m) son mucho más flexibles que los gavionescaja.
Base Antisocavante
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8.- Abertura de Malla y Calibres.
Pequeñas Aberturas de Malla proporcionan mejores caracteristicas de resistenciamecánica.(Compresión, Tracción y Abrasión)
Calibres grandes proporcionan mejores caracteristicas de resistencia mecánica. (Compresión, Tracción y Abrasión)
EFECTO DE ABRASION
UBICACION EFECTO
FUERTE PENDIENTE (S > 0.5 %)PENDIENTES MEDIAS (0.1 %<S<0.5 %)
BAJAS PENDIENTES ( S<0.1 %)
ALTA ABRASIONMODERADA ABRASIONPEQUENA ABRASION
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9.- RecubrimientosEl recubrimiento del alambre ya sea con unacapa de triple Zn o con la aleación Zn + Al, mejora la resistencia a la corrosión, con respecto a un galvanizado simple.
En condiciones severas de corrosión se debe proteger con PVC.
EFECTO DE CORROSION
UBICACION EFECTO
AMBIENTE RURALAMBIENTE URBANO
AMBIENTE MARITIMOAMBIENTE INDUSTRIAL
BAJA CORROSIONMODERADA CORROSION
ALTA CORRROSIONMAYOR CORROSION
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10.- Zonificación VerticalEs posible zonificar verticalmente los gaviones de tal manera de obtener mejores resistencias en las zonas más esforzadas.
La zonificación se da en función de las dimensiones de malla y los calibres.P. Ejemplo:
Especificar mallas de menores cocadas y mayor calibreen las partes inferiores de un revestimiento previene desgastes por abrasión.
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NormatividadEl Perú no tiene una norma técnica para la especificación de Gaviones.
En el mundo existen normatividades diversas:
ASTM 975-97, ASTM A-641.BS 1052, BS443
Se debe exigir al proveedor garantías del producto.
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Trabajo por etapas:Es posible también, sobre un proyecto general de regulación, construir en una primera etapa aquellas obras idóneas para provocar la modificación más importante, de manera de dar, una desbastada al cauce, para después proceder gradualmente a la realización de las obras necesarias para crear el arreglo definitivo.
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Río Tumbes - Perú
Fuente: ANDEX
Río Marañón, La Libertad
Fuente: ANDEX
