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• Shirley Gabriela CQ

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En ingeniería, los gaviones consisten en una caja o cesta de forma prismática rectangular, rellena de piedra, de enrejado metálico de malla. Se colocan a pie de obra desarmados y, una vez en su sitio, se rellenan con piedras del lugar. Los primeros gaviones, con forma cilíndrica, se idearon en 1893 por la empresa Maccaferri para el cerramiento de la rotura de un embalse en el río Reno, en la ciudad de Bolonia. Como las operaciones de armado y relleno de piedras no requiere ninguna pericia, utilizando gaviones se pueden ejecutar obras que de otro modo requerirían mucho más tiempo y operarios especializados. Se fabrican con mallas (de triple torsión y escuadradas tipo 8×10 cm) de alambre de acero (con bajo contenido de carbono) de 2,7 mm, al que se le da tres capas de galvanizado, con 270 gramos de zinc. Las aristas de los gaviones se refuerzan también con alambre de 3,4 mm También se utiliza alambre para el amarre de las piezas de 2,2 mm. Los gaviones pueden tener diferentes aspectos, es muy frecuente encontrarlos con forma de cajas, que pueden tener largos de 1,5, 2, 3 y 4 m, un ancho de 1 m y una altura de 0,5 ó 1,0 m. Un gavión consiste en una caja de forma prismática rectangular, que es Instrumento óptico formado por dos cilindros en cuyo interior se colocan las lentes que permiten ver ampliados los objetos lejanos, rellena de piedra con un enrejado metálico de malla o a veces arena y tierra para el uso de la ingeniería civil como para la construcción de las carreteras y aplicaciones militares para el control de la erosión, que usan escollera enjaulado, que es una obra hecha con piedras o bloques de cemento u hormigón echados al fondo del agua para formar un dique de defensa contra el oleaje del mar.

El uso de la ingeniería civil más común de los gaviones es estabilizar las costas, las orillas de los arroyos o laderas contra la erosión que es el desgaste de una superficie producida por una

fricción o roce, que incluyen muros de contención temporales, la filtración de los sedimentos por la corriente de agua que rebosa su depósito o cauce natural o artificial, para las presas pequeñas, temporales o permanentes y para la formación de rio o los forrados de canales que se pueden utilizar para dirigir la fuerza de una corriente de agua de la inundación alrededor de una estructura vulnerable. Los Gaviones tienen algunas ventajas sobre escollera, que es una construcción hecha con grandes rocas o bloques de cemento que se arrojan al fondo del mar hasta levantar una especie de muro o rompeolas que sirve de protección contra la acción del mar debido a su modalidad y capacidad de aplicarse en varias formas. MUROS DE CONTENCIÓN EN GAVIONES 18.5.1 Alcance El Contratista deberá tener en consideración: Lineamientos generales y particulares. Localización y replanteo, antes y después del vaciado del concreto. Limpieza. Suministro e instalación de la piedra. Suministro y amarre de la malla. Suministro e instalación de los diafragmas. Suministro e instalación de tensores. Suministro e instalación de alambre de amarre. Formaletería. Equipos y herramientas. Mano de obra. 18.5.2 Especificación La piedra para el relleno tendrá un tamaño entre 10 cm y 30 cm de diámetro, dicho tamaño deberá ser como mínimo 3 cm mayor al tamaño de la malla del enrejado, el tamaño de la piedra no podrá ser menor de 10 cm. El diseño de la estructura, dimensiones de los gaviones, el calibre del hilo y el tipo de malla empleados se indicará en los planos. Si por alguna razón esta especificación no aparece en los planos, se deberá consultar inmediatamente al Calculista para determinar estos parámetros, dicha consulta estará a cargo del Contratista y deberá ser hecha por escrito en el libro de obra.

El material de llenado deberá presentar un desgaste inferior del 50 % en el ensayo de la máquina de los Ángeles, según norma INVIAS E-219. El porcentaje de absorción de la roca de llenado debe ser menor al 2 % según ensayo INVIAS E233.

Se atenderán las instrucciones y normas del fabricante debidamente aprobadas por la Interventoría. Las mallas deberán cumplir adicionalmente los siguientes parámetros: Las mallas deberán ser del tipo hexagonal y las torsiones serán obtenidas entrecruzando dos hilos tres medios giros. (Triple torsión). El diámetro del alambre de conformación de la malla debe ser mínimo de 3.0 mm y el alambre para las aristas y borde mínimo de 3.8 mm. El alambre de amarre de las mallas y los templetes, debe tener un diámetro mínimo de 2.2 mm. Las medidas de las mallas deberán ser de 8 cm x 10 cm y el diámetro de alambre de conformación de la malla de 3.0 mm como mínimo, excepto en las aristas o bordes cuyo diámetro deberá ser 25 % mayor al del enrejado o 3.8 mm, como mínimo.

Todos los refuerzos de los bordes, incluidos los paneles laterales, deberán ser reforzados mecánicamente de manera que pueda impedir que se deshile la red y poseer la misma resistencia de la malla. El gavión será dividido en el interior mediante la inserción de paredes, llamados diafragmas, que formarán celdas de 1.00 m de ancho. Gráfico 5.14 Detalle división muro de contención en gaviones.

Todo el alambre en la fabricación de los gaviones y en las operaciones de amarre, deberá tener una resistencia a la tracción media de 4.2 MPa – 5.0 MPa. (Malla triple torsión).

Las pruebas sobre el alambre tienen que ser efectuada antes de la fabricación de la red, sobre una muestra de 30 cm de largo. El estiramiento no deberá ser inferior al 12 %. El alambre usado en la fabricación de los gaviones y en las operaciones de amarre, deberá tener un recubrimiento mínimo de zinc de 260 gr/m2. En zonas donde se presente una alta agresividad del medio se pueden utilizar mallas con recubrimiento de PVC. El hilo sostenido en una prensa de bordes redondeados con un diámetro de dos veces el diámetro del alambre deberá soportar sin romperse 10 plega-das sucesivas de 90°, efectuadas en un mismo plano con una amplitud de 180°. El alambre deberá soportar 30 vueltas completas de torsión (360° para cada vuelta) sin romperse y sin que el zinc se desprenda o agriete, lo que se verificará en muestras de veinte centímetros (20 cm) de longitud. El alambre deberá poderse enrollar sobre un cilindro del doble de diámetro, en espiras apretadas sin que el zinc se desprenda o agriete. La adherencia del zinc al alambre deberá ser tal, que no se podrá escamar o rajarse. El gavión se montará de tal manera que forme un cuerpo rectangular, ligando sólidamente las aristas verticales empleando un alambre de la misma calidad y diámetro del que forma la malla. La primera capa o base del gavión deberá tener una altura de 30 cm y extenderse hacia los lados 50 cm. Gráfico 5.15 Muro de contención en gaviones.

Se amarrarán con cuidado y sólidamente las aristas verticales del gavión con las aristas verticales de los gaviones vecinos. Por medio de una pieza de madera, se aplanarán las caras que van a estar en contacto con los gaviones vecinos y con alambre galvanizado se ligarán lo más cerca posible de las aristas de las bases. Con una varilla de acero de 1.50 m de longitud, pasando la punta por la malla de base cerca del vértice, a modo de palanca, se estirará lo más posible, las caras externas para que queden en los planos de alineamiento que se ha fijado, por ultimo cuando la barra quede en posición vertical, se enterrarán en el suelo por medio de una almádena. Igualmente, se podrá utilizar formaleta de madera para dar alineamiento y un mejor acabado a las caras del gavión. El llenado de los gaviones se efectuará con piedras de una dimensión mayor que el ojo de la malla, dispensándolas de modo que entre sí quede el menor espacio posible. En los gaviones que constituyen la placa de fundación debe evitarse usar piedras demasiado grandes que restarían flexibilidad a la estructura.

En la parte central del gavión se pueden colocar piedras más menudas, pero en ningún caso más pequeñas que el ojo de la malla. Se debe atirantar interiormente las caras opuestas del gavión a medida que se está realizando el relleno para que al ser rellenado no se presenten convexidades en su superficie. Los tirantes estarían constituidos por trozos de alambres del mismo calibre y calidad de los que forma la malla y se asegurarán por medio de un amarre que abarquen varias mallas. El atirantado se hará tanto vertical como horizontalmente, la separación de estos tiros tirantes no podrá ser mayor de 33 cm y se deberán instalar alternados, tres (3) bolillos en el caso de dimensiones mayores a 1.0 m. Adicionalmente, se harán tirantes diagonales en todas las esquinas a 45° y separaciones máximas de 33 cm, los cuales se instalarán horizontalmente y lo cual se construirá, tanto para la base como para el resto de los gaviones. Si durante el llenado del gavión las canastas pierden su forma, se deberá retirar el material colocado, reparar y reforzar la canasta y volver a colocar el relleno. La base deberá tener una inclinación de 9° con la vertical hacia el relleno, en el caso de gaviones con pares exterior lisa (es decir, que no está escalonada). En todo momento el Contratista deberá garantizar que el enrejado quede a 90° por lo que utilizará un sistema adecuado aprobado por la Interventoría como tabla estacados para lograr este objetivo. 18.5.3 Normatividad Se tendrá en cuenta, adicionalmente los lineamientos de la NSR-10, en general el capítulo H.8. 18.5.4 Sistema de medida y pago El pago se hará por metro cúbico (m3), medido y aprobado por el Interventor. El valor del ítem incluye, todos los ítems anteriormente descritos en el alcance, mano de obra, herramientas, equipos, suministro de piedra, suministro de malla, suministro, colocación y amarre del acero, etc. y cualquier otra labor o elemento exigido por la Interventoría, que permitan desarrollar correctamente este trabajo.

Ventajas Presentan una amplia adaptabilidad a diversas condiciones, ya que son fáciles de construir aun en zonas inundadas

Funcionan como presas filtrantes que permiten el flujo normal del agua y la retención de azolves. Debido a que los cajones de gaviones forman una sola estructura tienen mayor resistencia al volteo y al deslizamiento. Controlan eficientemente la erosión en cárcavas de diferentes tamaños. Tienen costos relativamente bajos, en comparación con las presas de mampostería. Tienen una alta eficiencia y durabilidad (mayor a 5 años). Usos Muros de contención: los muros de gaviones están diseñados para mantener una diferencia en los niveles de suelo en sus dos lados constituyendo un grupo importante de elementos de soporte y protección cuando se localiza en lechos de ríos. Conservación del suelo: la erosión hídrica acelerada es considerada sumamente perjudicial para los suelos, pues debido a este fenómeno, grandes superficies de suelos fértiles se pierden; ya que el material sólido que se desprende en las partes media y alta de la cuenca provoca el azolvamiento de la infraestructura hidráulica, eléctrica, agrícola y de comunicaciones que existe en la parte baja. Control de ríos: en ríos, el gavión acelera el estado de equilibrio del cauce. Evita erosiones, transporte de materiales y derrumbamientos de márgenes, además el gavión controla crecientes protegiendo valles y poblaciones contra inundaciones. Decorativos: se han utilizado como un nuevo recurso. Ejemplo: en Puerto Madero, Buenos Aires.

Gaviones para revestimiento y sostenimiento de tierras Los gaviones son elementos prismásticos construidos en malla metálica que permiten alojar rellenos diversos (piedra, suelo, arena, etc), que luego mampuestos en obra y atados unos a otros, acaban formando una estructura de protección. Tal estructura tiene la particularidad de su gran resistencia, trabaja como un todo en forma monolítica, son extremadamente flexibles. No permiten la acumulaciòn de tensiones por presión hidrostática, o sea que al ser permeable y permitir ser atravesada por el agua, alivian las importantes tensiones que se acumulan detrás de los muros. Otra particularidad de estas estructuras es la integrarse al medio ambiente permitiendo el desarrollo de la vegetación. La capacidad que presentan las estructuras de gaviones para actuar como barreras contra ruidos debe ser destacada, gracias a los vacíos de las piedras, donde se depositará suelos y

se desarrollará la vegetación, las estructuras de gaviones son excelentes para absorber ruidos. Para estructuras de contención en particular, las condiciones geotécnicas a veces imponen requerimientos de diseño precisos para resolver los problemas de estabilidad. De cualquier forma, las soluciones usadas permitirán a la estructura terminada integrarse al paisaje circundante. Existirán diferentes problemas, incluyendo la restauración de la vegetación autóctona, requerimientos de drenaje y también la necesidad de barreras contra los ruidos originados por el tránsito. El uso de estructuras flexibles de gaviones ofrece una excelente y completa solución tanto a las necesidades ambientales como a la estabilidad estructural. Una vez mas, la elección del material es de máxima importancia, incluso para minimizar los costos globales de construcción. Cabe destacar, que cuando se usan estructuras rígidas o semirígidas, a menudo es necesario adicionarles tratamientos de embellecimiento tales como maceteros colgantes, que son de difícil mantenimiento, o bien la práctica absurda de revestir la cara externa de los muros de contención de concreto con piedras naturales. La integración al terreno circundante que experimentan este tipo de obra en las costas fluviales, valen también para muros de sostenimiento y barreras en seco.

MATERIALES: Gaviones: En la tabla siguiente se establecen los requisitos que deben cumplir los alambres empleados en la formación de canastos y para las ataduras:

CARACTERÍSTICAS Y REQUISITOS DE LOS ALAMBRES Elemento

Característica Requisitos

Diámetro

Mínimo de 3.05 mm. (0.120 de pulgada) equivalente a un calibre de malla No. 11 U.S. De empleo en mallas.

Carga de rotura

38 / 50 Kg/mm2 Según BS 1052/1980

Alambre de acero galvanizado

CARACTERÍSTICAS Y REQUISITOS DE LOS ALAMBRES Elemento

Característica Requisitos Estiramiento

No inferior a 12 cm / 30 cm de largo BS 44/1982, el cual no debe descascararse al ser retorcido.

Galvanización

Malla de alambre hexagonal

El recubrimiento mínimo de cinc para el alambre debe ser de 22.7 gr. Por 0.0929 m2 (0.080 onz/pies2) de superficie del alambre no cubierto, según se determine por las pruebas efectuadas de acuerdo a la norma ASTM A90

Alambre para amarre

El amarre debe ser de la misma calidad con diámetro de 2.2 mm.

Tipo

Doble torsión con bordes reforzados, con alambre de calibre mayor. Tolerancia. Diámetro Alambre ± 2.5 %, ancho y alto: ± 5 %, largo: ± 3 %.

Longitud

Las longitudes deben ser múltiplos (2, 3 ó 4) del ancho horizontal.

Ancho

El ancho horizontal ≥ 914 mm. (36"). Debe ser uniforme.

Tolerancias

Las dimensiones de los gaviones pueden tener una tolerancia de 3 %

CARACTERÍSTICAS Y REQUISITOS DE LOS ALAMBRES Elemento

Característica Requisitos de los tamaños establecidos por el fabricante.

En la tabla siguiente se indican los tipos de gaviones clasificados por sus dimensiones:

Los planos del proyecto y/ o la especificación complementaria indican las dimensiones de los gaviones a emplear en la obra.

Los gaviones deben ser fabricados de tal manera que todas sus partes puedan ser ensambladas en el sitio de la obra, en canastas rectangulares en los tamaños especificados.

El material del gavión debe ser inspeccionado por la Supervisión para su aceptación, en base a los datos suministrados por el fabricante.

Tabla Nº 02 DIMENSIONES DE LOS GAVIONES Tamaño tipo

Dimensiones en metros

A

1.50 x 1 x 1

B

2x1x1

C

3x1x1

D

4x1x1

E

5x1x1

F

2 x 1 x 0.50

G

3 x 1 x 0.50

H

4 x 1 x 0.50

I

5 x 1 x 0.50

Piedra de Relleno: La piedra para relleno debe ser natural o quebrada, debe ser tenaz y libre de intemperismos y debe ser resistente al agua y a la intemperie. Las piezas deben ser de forma regular y su resistencia a la abrasión medida mediante el índice de desgaste Los Ángeles debe ser inferior a cincuenta por ciento (50 %). Puede d obtenerse de cualquier fuente que sea aprobada por la Supervisión.

El tamaño máximo de las piezas rocosas debe ser menor o igual a cien milímetros (100 mm; 4”); en tanto el tamaño mínimo debe ser superior al agujero de la malla del gavión que se utilice. Las piedras deben tener una granulometría razonablemente graduada dentro de los tamaños límites.

Las piedras no deben presentar, en su composición, agentes corrosivos que puedan destruir los alambres del gavión.

REQUERIMIENTOS CONSTRUCTIVOS: Equipos y Herramientas: El Contratista debe disponer en la obra, para la realización de los trabajos especificados, la cantidad de los equipos y herramientas necesarios para llevar a cabo los mismos. Deben encontrarse para su uso aprobados por la Supervisión y en buenas condiciones de empleo.

Ensambles e instalación: Los gaviones deben ser instalados de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.

Una vez nivelada la base según la pendiente prevista, se deben colocar los gaviones y amarrarlos con alambre galvanizado, uno a otro por medio de las aristas, dejando las tapas abiertas y de manera que no estorbe su relleno. Los alambres atiesadores internos, deben ser espaciados uniformemente y afianzados con seguridad en cada unidad de la estructura. Todos los bordes o aristas perimetrales de la malla que forma el gavión deben ser amarrados y asegurados entre sí, de manera que dichos bordes tengan la misma resistencia que todo el conjunto de la malla.

Los gaviones vacíos deben ser colocados de acuerdo al alineamiento y niveles mostrados en los planos o siguiendo las indicaciones de la Supervisión.

Posteriormente se deben rellenar los gaviones de a un tercio por vez, empleando medios mecánicos o manuales. Sobre cada tercera parte deben colocarse los alambres atiesadores internos. Las piezas rocosas deben ser colocadas con cuidado para mantener el alineamiento sin que se formen deformaciones en los canastos ni se dañe la estructura del gavión y deben acomodarse de modo tal que dejen un mínimo de huecos.

La colocación alterna de roca y alambre de amarre debe efectuarse hasta que el gavión esté lleno. Después de que el gavión ha sido llenado, la cubierta se debe doblar sobre el gavión hasta que caiga sobre todos los lados y bordes. Luego se la debe asegurar a los lados, bordes y diafragmas con alambre de amarre en la misma manera que para el ensamblaje, hay una gran variedad y forma de realizar los gaviones en www.IngenieriaReal.com página que recomendamos mucho para construcciones civiles en España.

Los gaviones deben ser construidos monolíticamente por cada unidad, de manera que la resistencia y flexibilidad en los puntos de amarre de las diferentes partes sean por lo menos igual a las de la malla.

Los gaviones de medio metro (0.50 m.) de altura, solamente necesitan un tirante a la mitad, los colchones no necesitan tirantes.

En los gaviones saco o cilindros basta efectuar un amarre lateral como el diseño, estos pueden colocarse mediante rodamiento con medio manuales o por medios mecánicos, también en algunas ocasiones si las especificaciones de la obra lo requieren y se dispone de equipo adecuado, se pueden colocar previamente llenos también gaviones caja o colchones.

MÉTODO DE MEDICIÓN: La medición de esta actividad será hecha en metros cúbicos de gaviones terminados, aceptados y medidos por procedimiento establecido.