Cabeceo de Cárcavas

Cabeceo de Cárcavas

Definición: El cabeceo consiste en el recubrimiento con materiales pétreos, de la parte más alta de una cárcava, para evitar su crecimiento longitudinal.

Finalidad y Beneficios: Evitar la erosión remontante producida por la concentración de escurrimientos superfi¬ciales y la socavación de la base de la cárcava por la caída de agua en el fondo de misma.

Descripción general: Mediante zampeado seco o zampeado con mortero (una parte de cemento Portland y tres partes de arena) se construye una rápida que protege el suelo del desprendimiento por fricción. Cuando la cárcava es incipiente se procederá a afinar el terreno y a colocar un zampeado seco de 0.2 a 0.3 m como si se tratara de adoquín. El borde del zampeado se rematará en una trinchera con piedras un poco más grandes, para que sirvan de soporte al cabeceo.

Cuando la cárcava presenta erosión remontante y de una profundidad menor de 2 m, se debe suavizar el talud con una pendiente de 1.5:1 a 1:1. Una vez preparado el talud se procederá a colocar una rápida, con un espesor mínimo de 0.30 m. Después de suavizado el terreno y que la piedra para zampeado con mortero se haya colocado en todo el talud, las piezas se humedecerán completamente y los espacios entre las piedras se llenarán con mor¬tero desde abajo hacia arriba, La trinchera que se use como base del zampeado se construirá con al menos 75% de piedras mayores a 25 kg. La superficie terminada se barrerá con un escobillón de cerdas duras y el trabajo se protegerá del sol y mantendrá húmedo hasta pasado tres días después de haberse vaciado el mortero.

Posterior a la colocación del cabeceo se procede a colocar un colchón hidráulico, de piedra o malla al pie de la rá¬pida, que resista la energía de caída de la escorrentía. En vez del colchón hidráulico, también se puede colocar una presa de control de azolves, a uno o dos metros después del cabeceo, cuidando que este bien empotrada hacia los lados y hacia abajo. La profundidad del empotramiento está en función de la posibilidad de derrumbamiento de la margen, siendo necesario por lo menos de un metro respecto a la línea ideal. En algunos casos, cuando el material que componen las márgenes es fácilmente erosionable, se deberá considerar cavar zanjas derivadoras aguas arriba de la cárcava, para conducir el escurrimiento del área de captación hacia otros desagües. También puede ser es necesario el aislamiento con cercos en todo su perímetro, para evitar la entrada de animales, a una distancia de dos veces la profundidad máxima de la cárcava.

Estructuras complementarias: Suavizado de taludes de cárcavas, canales de desagüe aguas arriba de la cárca¬va y presas gaviones, colchón hidráulico.

Suavizado de Taludes de Cárcavas

Sinónimo o Nombre Regional: Despalme

Definición: Es la actividad que se realiza para estabilizar los taludes en ambas márgenes de la cárcava, para con¬trolar y reducir el escurrimiento superficial lateral, permitir el desarrollo de vegetación, y controlar el crecimiento de cárcavas ramificadas lateralmente.

Finalidad y Beneficios: Evitar el crecimiento lateral de las cárcavas por la erosión laminar del talud. Estabilizar el talud longitudinal con el objetivo de colocar un zampeado, malla, pastos, o estacas. Disminuir la pendiente de los taludes para evitar deslizamientos

Descripción general: Los trabajos de rehabilitación de taludes consisten en el despalme del terreno, recubri¬miento con vegetación y/o el establecimiento de diferentes tipos de barreras lineales y/o coberturas (pastos, em¬pedrados, mallas). Para la estabilidad de los despalmes efectuados se puede optar por una recuperación paulatina a través del cercando de la cárcava, con el propósito de favorecer el crecimiento de vegetación natural, de no ser suficiente este tipo de cobertura, se recurrirá a la plantación de algún tipo de vegetación acorde al uso de suelo deseado.

Para cárcavas someras (<0.5 m) es suficiente con suavizar los taludes a una pendiente de 1.5:1 a 2.0:1, manualmen¬te con azadón y pala.

Para cárcavas entre 0.5 y 2.0 m los taludes se estabilizan a una pendiente 1:1 a través de líneas horizontales de 0.2 a 0.4 m de altura, tales como ramas entrelazadas (ancladas a más de 10 cm de profundidad, alambradas a estacas cada 0.8 m, y con intervalos entre líneas de 50 cm), pasto vetiver, o líneas de neumáticos (enterrados 5 a 10 cm y anclados a postes verticales que se colocan cada 0.4 m).

Para profundidades entre de 2.0 m a 4.0 m, se propone despalmar los taludes a una pendiente de 0.5:1, cubrirlos con piedra acomodada de 0.25 m de espesor y recubrir el empedrado con malla de alambre o bien con gaviones escalonados cuya berma permita alojar la base del gavión. Los escurrimientos de las partes altas deberán inter¬ceptarse con bordo y zanja, construidos paralelamente a la línea de borde pendiente arriba, protegidos con vege¬tación, y con salidas del canal por medio de drenes hacia la parte baja.

Para cárcavas entre 4.0 m y hasta 12.0 m se debe establecer vegetación nativa en los taludes y solamente se hará un despalme en el horizonte superficial de profundidad variable en talud 1:1 protegido con pasto, bordo y zanja, pendiente arriba.

Estructuras complementarias: Cabeceo de cárcavas, canales de desvío, presas filtrantes (costales, gaviones, piedra, troncos, llantas), empastado en taludes de cárcavas

Presa Filtrante de Costales

Sinónimo o Nombre Regional: Geocostales

Definición: Es una estructura permeable, que se ordena en forma de barrera o trinchera, usada para el control de la erosión en cárcavas y la retención de sedimentos. Esta obra se construye de costales rellenos de tierra que se colocan transversalmente al flujo del agua o escurrimiento.

Finalidad y Beneficios: Retener los sedimentos en suspensión, favorecer la infiltración, disminuir la velocidad del agua, estabiliza lecho de la cárcava, y prolongar la vida útil de obras de almacenamiento aguas abajo.

Descripción general: Las presas de costales se recomiendan para pendientes máximas de 35%, donde el escu¬rrimiento superficial no es de gran volumen. En su construcción debe despalmarse el talud y la base, empotrar los sacos, y construir un pequeño terraplén aguas arriba de la estructura, con el fin de evitar socavamiento de la estructura. En cárcavas con pendientes de 10% a 35%, es conveniente construir una zanja de 1.5 metros de ancho x 0.25 veces la altura a la corona, en forma transversal, para empotrar la primeras hileras de costales base. Reali¬zada la formación del cuerpo de la presa se recomienda colocar estacas (en el área localizada aguas abajo y de altura igual a la cortina) distanciadas 0.50 m, con el fin de dar mayor estabilidad a la presa. El suelo extraído en la construcción de la zanja se puede utilizar para llenar los costales. Se buscarán costales de textiles duraderos (10 años como mínimo) que sean de material resistente a la acción de los rayos ultravioleta.

Es conveniente colocar los costales llenos de tierra en forma intercalada y si la presa es de más de un metro se deben hacer una especie de escalones (con peldaños 10 cm) para darle mayor estabilidad. Aunque el largo de esta obra es variable, la altura efectiva de la presa no debe exceder de 1.5 metros. Es necesario conformar un vertedor de excedencias en el centro de la barrera y que el sitio a donde descarga el vertedor se proteja con un delantal que evite el socavamiento del fondo de la cárcava y proporcione a la estructura mayor estabilidad. Se recomienda la siembra o plantación de especies vegetales sobre los sedimentos acumulados aguas arriba y colocar semillas de pastos y arbustos en la superficie de los sacos para que estabilicen la presa. Una apertura en la malla de 0.212 milímetros (malla núm. 70) permite el crecimiento de vegetación inducida. Es conveniente calcular el espacia¬miento entre presas, la profundidad y el ancho de las cárcavas para estimar la cantidad de costales necesarios. Las medidas de los costales suelen ser de 60 x 40 x 25 cm de altura, por ello, para formar un metro cúbico se requieren de aproximadamente 20 costales.

Estructuras complementarias: Cabeceo de cárcavas, canales de desvío, suavizado de taludes

Presas Filtrantes de Gaviones

Sinónimo o Nombre Regional: Presas flexibles

Definición: Estructura de gravedad consistente en gaviones “cuatrapeados” que se colocan transversalmente al flujo del agua o escurrimiento. El gavión se define como cajas o canastas formadas por malla de alambre de acero galvanizado, las cuales se rellenan de piedra con el objeto de formar el cuerpo de la obra que constituye la presa de control.

Finalidad y Beneficios: Se recomiendan en corrientes turbulentas cuando se quiere evitar el azolvamiento de estructuras hidroágricolas aguas abajo y/o el control de una cárcava.

Descripción general: Para definir la sección de la obra, se requiere de un análisis estructural a través de la sec¬ción crítica unitaria que de las condiciones de seguridad al volteamiento y al deslizamiento según las fuerzas desestabilizadoras y estabilizadoras que actúan sobre la presa. En función del caudal máximo de diseño (para un periodo de retorno de 10 a 20 años o estimado por el método de sección y pendiente), se diseña un vertedor rectangular de cresta gruesa. El espaciamiento de cada presa esta en función de la pendiente del cauce y una pendiente de sedimentación.

Los gaviones comerciales tiene diferentes largos y alturas pero generalmente un ancho horizontal de 1.0 m.

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